突破全海深電源技術瓶頸

與銀鋅電池相比，鋰離子電池在能量密度和安全性等方麵表現出了明顯優勢
，商品化單體能量密度目前最高達到180Wh/kg。但是采用有機電解液的鋰離子電池，當發生過度充電或者內部短路等異常時，易揮發易燃的有機電解液可能會導致熱失控，在3000米海深以下此問題更為凸顯，發生爆炸等安全事件的概率增大。而采用固態電解質代替液體電解液
，可以使電池能量密度達到400Wh/kg，是商品鋰離子電池的2倍以上，銀鋅電池的6倍以上，同時有效克服了熱失控等安全風險，滿足深潛器長續航、高安全的要求
，能夠為深海空間站和深海機器人提供充足的能源動力。

在zai中zhong國guo科ke學xue院yuan納na米mi專zhuan項xiang和he科ke發fa局ju深shen海hai電dian源yuan項xiang目mu支zhi持chi下xia，中zhong國guo科ke學xue院yuan青qing島dao生sheng物wu能neng源yuan與yu過guo程cheng研yan究jiu所suo國guo家jia傑jie出chu青qing年nian基ji金jin獲huo得de者zhe崔cui光guang磊lei為wei首shou的de研yan發fa團tuan隊dui堅jian持chi源yuan頭tou創chuang新xin，針zhen對dui傳chuan統tong聚ju環huan氧yang乙yi烷wan(PEO)室溫離子導電率較低
、dianweichuangkouzhaidepingjingwenti，congdianjiezhifenzijiegouyulizidiandaolvdegouxiaoguanxichufa，shenruyanjiulelizichuanshujiliyuyaliouhededuochidukexuewenti
，chuangxinfazhanlezonghexingnengyouyide“剛柔並濟”的複合聚合物固態電解質
；同時係統分析固態鋰電池熱-電-應力多物理場耦合因素
，發展固態電池跨尺度關聯理論；在源頭創新的基礎上，創新開發了金屬鋰界麵修飾技術和界麵原位修複技術；在中科院深海科學與工程研究所的大力支持下，“陸”“海”強強聯合攻克全海深固態鋰電池模塊、係統集成等關鍵工程技術問題，研製出全海深高能量密度高安全固態鋰電池動力係統。

該係統具有高安全
、長續航
、全海深等特點
，是長續航深潛器的理想動力。該團隊開發的第一代大容量固態聚合物鋰二次電池(青能-Ⅰ)以三元材料和金屬鋰為正負極，經第三方權威檢測能量密度超過250Wh/kg，500次循環容量保持80%以上，在多次針刺和擠壓等苛刻測試條件下保持非常好的安全性能。截至目前，青島能源所崔光磊團隊開發的固態鋰二次電池(青能-Ⅱ)的技術獲得突破，能量密度已高達300Wh/kg，是商品化鋰離子動力電池的2倍，銀鋅電池的5倍。

2017年1月15日至3月23日，青島能源所開發的固態電池係統(青能-Ⅰ)隨中科院深海所深淵科考隊遠赴馬裏亞納海溝(科考航次TS03)，為“萬泉”號著陸器控製係統及CCD傳感器提供能源，累計完成9次下潛

，深度均大於7000米，其中6次超過10000米，最大工作水深10901米，累計水下工作時間134小時，最大連續作業時間達20小(xiao)時(shi)
，順(shun)利(li)完(wan)成(cheng)萬(wan)米(mi)全(quan)深(shen)海(hai)示(shi)範(fan)應(ying)用(yong)，這(zhe)標(biao)誌(zhi)著(zhe)中(zhong)國(guo)成(cheng)為(wei)繼(ji)日(ri)本(ben)之(zhi)後(hou)世(shi)界(jie)上(shang)第(di)二(er)個(ge)成(cheng)功(gong)應(ying)用(yong)全(quan)海(hai)深(shen)鋰(li)二(er)次(ci)電(dian)池(chi)動(dong)力(li)係(xi)統(tong)的(de)國(guo)家(jia)，標(biao)誌(zhi)著(zhe)中(zhong)科(ke)院(yuan)“陸海融合”突破全海深電源技術瓶頸
，掌握全海深電源係統的核心技術。

電池網人禾網首頁 >