近日，由中国电动汽车百人会主办，清华大学、中国汽车工业协会、中国汽车技术研究中心、中国汽车工程学会协办的第二届中国电动汽车百人会论坛(2016)在北京钓鱼台国宾馆正式召开。
以下为北京理工大学教授吴锋发言：
各位来宾，下午好!参加中国电动汽车百人会的活动，听了很多报告，学了不少东西。我理解中国电动汽车百人会好像是一个百家争鸣的场所，允许发出100个声音，所以大家可以讨论嘛。因为我们是一个咨询机构，我们给陈司长、张司长提点参谋意见，所以我们有什么都可以说，我想围绕这个主题讲点东西，所以就没改题目。
我们是在中国的镍氢电池和锂离子电池在863计划1987年开始的，当时有一个新兴储能材料，当中有一个储氢材料、锂电池材料，当时我是责任专家，组织这个项目，可以说材料也是电池的基础和先导。现在大家都知道，动力电池很多人都已经讲了，是国际竞相研发的热点，在国家相关的规划纲要当中都特别明确的提出了重点支持动力电池关键材料、电芯系统等研发，并提升电池能量密度等关键指标。特别是上次我看到创新工程里面，除了支持整车，就是支持动力电池，这个对于搞电池的人来说觉得也是很振奋的，而且董会长的中国汽车工程协会成立了动力电池的研发机构，让汽车厂家目前来做。这对汽车行业说明电池还是很重视，但是我希望给我们点儿宽松条件。
我们动力电池发展当中现在面临着几个问题：
第一，能否构建出新一代的高比能电池。
刚才国家相关的纲要里边都特别提出了能量密度这个指标的概念。
第二，能否解决电池的安全可靠性问题，能否实现电池的长寿命，能否提高电池的性价比。我想这可能是动力电池发展当中的一个面临的问题。
刚才也讲了，三元材料体系可以说是新一代高比能锂电的一个体系。三元和石墨、三元和硅碳，再下一代就是负锂。根据我们的匡算，如果锂离子电池能量密度达到300Wh/kg，如果用硅碳负极，正极的比能量一定要大于250mAh/g，因为在电池设计里面正极决定容量、负极决定寿命。一般是这么一个概念。我们主要在负锂构造优化、纳米尖晶石包覆、仿生膜的设计和研究。这方面我们研究出一种负锂氧化物材料，具有高容量，就是276mAh/g，而且具有比较良好的高倍率性能。这个在国际现在发表的文献当中是没有的，在负锂的高倍率、高容量方面这个数据还是领先的。
在负极方面，我们是做了一个无黏合剂的复合负极材料。大家知道，黏合剂本身是惰性的，想提高能量，我们用了一个直接的涂抹法来合成无需黏合剂的负极材料。
我们还做了聚苯胺包覆的纳米硅材料，能够达到175mAh/g。最近有一个报道，美国的劳伦斯伯克利实验室，在负极里面加了氢，说这个容量可以提高5倍，如果我在这里面能够放入氢的话，这个材料也还有点意思，这里边我们把锂离子电池有没有可能和镍氢电池做一个融合。
锂离子电池的危险性其中一个来源在于电解液。比如说镍氢电池、镍铬电池是碱性的电解液，六氟磷酸锂也是电解液。我们现在也做了叫做泥浆型的电解液。它的性能对于安全性和循环问题性都是很有好处的。我们在三元和硅碳负极材料我们做了电池319，但是它的循环性能现在还不行，安全性也没有考核，所以说锂离子电池单纯的如果要做高比能量，应该是可以做到，但要是做到产业化指标就很难，因为要有各种条件的约束。
从2002年开始，我主持一个国家科技部973的项目，一个二次电池新体系的研究。到2020年，我们提出了多电子的反应机制，就是锂离子电池和镍氢电池都是单电体的反应机制，能不能是大于1的，它是1，我们能不能大于1?就是反应电子数。第二个，在第二期973(2009年)的时候，我们又提出能不能采用氢元素材料。从去年2015年开始，第三期973，我们又提出一个多离子，能不能构筑氢元素、多电子、多离子反应的体系来提高电池的能量密度。这里边主要就是，如何通过多离子效应和相关转化机制，创建新的反应和环境，使惰性的物质成为活性的高容量电极材料。
刚才李泓也讲了，锂硫电池是二电子的体系，它的能量密度是高达2600Wh/kg，TNT是1700Wh/kg。电池做不好就是炸药，在锂硫电池里面，一个是如何提高单质硫的导电性，如何抑制锂枝的产生，这方面我们设计出石墨烯的导电，通过纳米孔隙多元复合等技术有效抑制了飞梭效应，我们也是在正极材料方面进行了一些研究，将氮和硫珊瑚状的碳用于复合材料，提高性能。另外还有聚多巴胺用于电极隔膜的包覆性，抑制效率。单体5Ah的锂硫电池能量密度是406Wh/kg。
我们和北京石油化工研究院也在合作。当时我们和陈院士他们一起做这个事情。他们当时提出，说每年石油化工的附产物硫磺每年1千万吨，如果把硫磺作为锂硫电池的原材料，可以降低锂硫电池的成本。我现在有两个博士生在做这方面的工作，这个可能也是一条途径。
我们还研究了一个三电子的铝离子电池。铝是地球上含量很丰富的元素，理论比容量是2980Wh/kg。我们也是采用原位生长技术制备的无黏合剂三维结构正极，可有效规避由于黏合剂被腐蚀产生的难题。因为我们希望电池低成本，铝也是低成本的，再一个是安全性，刚才好多人也讲了，我就简单说两句。我们在第三期973里面提出了安全边界的识别控制，安全问题不仅源于单体电池内部的失控反应，也取决于电池系统的匹配，电池安全阈值边界的识别，控制与互联网+智能电池，可确保安全性。从电极材料、隔膜、电解液---这个也是不燃的电解液，陶瓷隔膜。
我们还作了一个新型的固态化的电解质材料，我们这个材料使用电导率达到了10-3，这是一个很关键的数，如果达到10-4，在应用方面就有问题，我们希望能达到10的-3。
综合电池的能量密度和安全性来讲，从高比能的二次电池新体系发展路线，从多电子反应到轻元素、多电子反应材料，到新体系的固态化电池，到全固态电池
我还讲一点废旧锂离子电池的绿色回收开发。这方面大家也越来越重视。日本废旧金属的回收方面，通过电子线路回收，每年金的产量已经超过了世界最富产的南非，银的产量超过了世界最富产的波兰。我们锂资源现在越来越匮乏，锂资源如何更好的利用，我们是采用了环境消耗天然有机酸的回收技术，和国外目前采用的强酸、硫酸、硝酸相比，我们的处理过程是绿色的，我们在进取率和进取时间方面都优于强酸的水平，国外对我们也给予了比较高的评价。
结束语。随着新能源汽车的深入普及与发展，动力锂离子电池的爆发性需求已延伸到上游锂矿资源，正极、负极、隔膜与电解液等相关产业，锂离子动力电池市场正开始进入黄金期，动力电池产业已从低谷中走出，但会不会步入另一个低谷。很多人提出这方面的忧虑，比如我们原材料涨价，我跟原材料厂家也说了，你如果再涨的话会不会变成石油了，以后价格又下来了。
在2000年电动汽车项目启动会上，徐冠华部长当时曾指出，“电动汽车的关键是电池，电池的关键是成本和安全。”昨天陈院士也特别讲这个，我们今天回想起来仍然有深刻的预见性，刚才也有企业讲到安全性的问题，当年索尼公司炸了一个笔记本电脑，全公司赔的一塌糊涂，可以说相当于一蹶不振，所以安全性是非常重要的。
镍氢电池、锂离子电池、高比能新体系电池和超级电容器之间的技术融合十分重要，这种技术融合的本身也是创新和突破，将和互联网+智能电池一起，为我国动力电池的发展掀开新的篇章。谢谢!
