綠色二次電池

973計劃項目“綠色二次電池新體系相關基礎研究”在電池的高功率、高能量、安全性、回收再生及新材料設計等方面取得顯著進展：在高功率鎳氫電池方面，在電池與相關材料設計、電極製備與表面修飾新技術、電池組裝等方面所取得的研究成果，從理論上指導了高功率鎳氫動力電池的製備，目前D型8Ah電池的功率密度達到1006W/Kg,，能量密度達到5 5Wh/Kg，超過目前國際上同類D型電池的水平。在電池新體系電極材料方面，製備出非整比Sn基非晶納米合金負極，其可逆嵌鋰容量和首次庫侖效率明顯提高；發現了聚三苯胺的高比功率特徵及穩定的高倍率循環性能。在電池安全性方面，提出了採用電壓敏感隔膜進行可逆過充保護的原理和技術。該技術可望成為防止鋰離子電池出現過充事故、提高其安全性的新方法。在電池回收再生方面，提出生物淋濾--液膜萃取回收廢舊電池中貴重金屬的資源化處理思路，鋰離子電池中鈷和鋰的浸出濃度均為50%以上，為後續的液膜萃取回收奠定了技術基礎。在電池材料設計方面，優化設計並探索出正極材料的表面包覆物質與電解質相互作用的自發生成路易斯酸化機制，從而將納米粉體直接添加到電極材料中形成改性電極，顯著提高了正極材料的實際比容量、循環穩定性、倍率性能和熱安全性，實現了材料設計對電極製備工藝創新改進的指導理念。項目研究成果榮獲2006年國家科技進步二等獎。