“高能量密度、高安全性鋰離子電池及其關鍵材料制造技術”喜獲2008年國家科學技術進步二等獎

    1月9日，在北京召開了2008年度國家學科技術獎勵頒獎大會，中南大學冶金科學與工程學院李新海教授主持的“高能量密度、高安全性鋰離子電池及其關鍵材料制造技術”項目榮獲該年度國家科學技術進步獎二等獎。 
    二次電池是現代電子電器如移動電話、手提電腦、電動工具、電動車、國防及航空電子電器的核心部件，鋰離子電池以其高能量密度、長循環壽命、無記憶效應、環境友好等優點，成為二次電池中的*，開發高性能鋰離子電池將極大緩解能源短缺，改善環境，對發展國民經濟和保障國家安全具有重大意義。 
    日本SONY公司于1990年率先實現鋰離子電池產業化，此后美、日等國投入大量財力開發生產鋰離子電池。國外鋰離子電池及其材料制造技術只有少數工業發達國家掌握，我國一直受到嚴密的技術封鎖；進口的全自動生產設備對應的鋰離子電池制造工藝不能適應我國工業水平，進口原材料價格昂貴，供應緊張，并且性能參差不齊，中國鋰離子電池及其材料的產業化技術只能自主研制開發。 
    我國鋰離子電池研發起步較晚，與日本、美國差距很大。項目立項時，我國鋰離子電池及其材料研究基礎薄弱，鋰離子電池工業化剛起步，而世界范圍內鋰離子電池性能還有待提高：小型鋰離子電池的能量密度不能滿足移動電子電器日益增長的要求，鋰離子動力電池迫切需要解決高倍率放電與高安全性問題。因此，結合我國工業實際，自主研制開發鋰離子電池及其關鍵材料制造技術對推進我國鋰離子電池產業的國產化、提升我國通訊、電子、國防等相關產業的國際競爭力具有重要意義。 
    該項目在國家863、科技支撐計劃、發改委、科技部、自然科學基金委等資助下，結合學科特點，采用電池--材料一體化的研發思路，經過10年努力，成功開發了鋰離子電池關鍵材料及電池的核心技術和大規模制造工藝，并相繼實現了產業化，促進了我國鋰離子電池及其材料產業的發展，提升了我國在該領域的國際競爭力。項目取得了以下創新性成果：①提出了過渡金屬氧化物催化成球的中間相炭微球合成方法，收率提高50%以上；提出了高結晶度石墨微摻雜，并與中間相瀝青聚合熱解復合方法，開發出微摻雜的多核型核－殼結構復合炭制備技術；②發明了高穩定性錳酸鋰制備技術，解決了錳酸鋰高溫循環性能差的難題；開發了鐵原位氧化-共沉淀法合成導電性高的球型磷酸鐵鋰技術，顯著提高了磷酸鐵鋰的加工性能與高倍率放電能力；③研制出防氣脹電解液，提出了防止軟包裝電池電化學腐蝕方法，攻克了電池氣脹、內腐蝕大的重大難題，開發出高比能量軟包裝鋰離子電池；④發明了防止動力電池鼓脹的方法，開發了阻燃電解液，解決了鋰離子動力電池安全性差的難題；⑤開發了廢棄鋰離子電池循環利用新技術，解決了傳統方法回收鋰離子電池有價金屬資源利用率低、能耗大、二次污染嚴重的問題。 
    該項目共申請發明專利30項（授權8項）、獲授權實用新型專利21項，出版專著1部，發表論文160篇。項目技術已成功應用于杉杉科技、東莞新能源等9家企業，產品被摩托羅拉、諾基亞、索尼-愛立信、比亞迪等國內外企業大量使用。近3年來實現產值71.8億元，利稅9.2億元，創匯3.1億美元。 
    該項目不僅推動了我國鋰離子電池及其關鍵材料的產業化與國產化，帶動了下游產業（如電子電器、電動工具、電動車工業）的發展，而且對節約能源、保護資源和環境，發展循環經濟有著重大的意義。  
   
  
 

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