動力鋰電池的未來發(fā)展

張月

摘要：在新時代發(fā)展背景下，各領(lǐng)域的創(chuàng)新能力增強(qiáng)，主要是制定長遠(yuǎn)發(fā)展方案，各階段的發(fā)展目標(biāo)均明確，只需在創(chuàng)新階段做好監(jiān)管工作，就可達(dá)到預(yù)期效果。其中，動力鋰電池在各領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用，尤其是對我國工業(yè)領(lǐng)域的影響，我國研發(fā)部門在此方面加大研究力度，引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)、配套設(shè)施、進(jìn)一步優(yōu)化材料品質(zhì)等等，均能促進(jìn)動力鋰電池穩(wěn)定發(fā)展。

關(guān)鍵詞：動力鋰電池;發(fā)展;新能源

引言：基于新能源發(fā)展背景下，可再生能源在各領(lǐng)域中占主導(dǎo)地位，既能滿足各領(lǐng)域的能源需求，又避免對生態(tài)資源無節(jié)制地開采與應(yīng)用，影響現(xiàn)代化社會發(fā)展穩(wěn)定性。在此基礎(chǔ)上，動力鋰電池創(chuàng)新發(fā)展引起各領(lǐng)域重視，人力、物力、財力等均充足，保證動力鋰電池研發(fā)工作順利實施，并為新能源汽車創(chuàng)新發(fā)展提供關(guān)鍵性條件，充分說明動力鋰電池創(chuàng)新發(fā)展的必要性。

一、動力鋰電池發(fā)展優(yōu)勢

（一）性價比提升

在動力鋰離子電池發(fā)展階段，較關(guān)注的問題之一就是其性價比，是因各領(lǐng)域在創(chuàng)新發(fā)展的過程中，不僅強(qiáng)調(diào)行業(yè)自身綜合能力加強(qiáng)，而且還對所涉及到的其他內(nèi)容有明確要求。從新能源汽車行業(yè)的發(fā)展角度分析，突出其自身較強(qiáng)能力的主要內(nèi)容就是改變傳統(tǒng)化研發(fā)與生產(chǎn)方式，能以實踐效果說明創(chuàng)新成效。而此領(lǐng)域在創(chuàng)新階段對其他內(nèi)容的要求，主要就是指動力鋰電池性價比，要求動力鋰電池的能量、續(xù)航里程、投資成本、銷售價格等均有所調(diào)整，要滿足新能源汽車創(chuàng)新發(fā)展要求，突出動力鋰電池未來發(fā)展中較強(qiáng)的優(yōu)勢就是性價比較高。

（二）具有較強(qiáng)的安全性

關(guān)于動力鋰電池的可靠性、安全性等提升，需從材料選擇、電池性能控制等環(huán)節(jié)中全面性分析，能為此提供系統(tǒng)化的安全保障。在此環(huán)節(jié)中可借助先進(jìn)技術(shù)，具備完善的防控措施，要考慮安全管控的核心內(nèi)容不同，能通過控制防控措施來增強(qiáng)動力鋰電池的安全性[1]。

例如：動力鋰電池中的電極材料管控，要分析其在使用中的影響因素，其中就包括微區(qū)溫度、電壓變化等，為避免其產(chǎn)生危險性反應(yīng)，建議對動力鋰電池單體進(jìn)行可逆保護(hù)，能規(guī)避安全問題發(fā)生的同時，還能為后續(xù)研發(fā)工作提供有利條件，進(jìn)一步地探究與掌握動力鋰電池性質(zhì)、優(yōu)勢、特點等，并有效提高系統(tǒng)安全性。

（三）合理控制比能量

從電動汽車對動力鋰電池的使用角度分析，主要是以動力電池為主，是因此類電池的正極材料是以磷酸鐵鋰（LFP）為主，負(fù)極材料是以石墨材料為主，研究人員在此方面開展實踐分析，結(jié)合此環(huán)節(jié)中所產(chǎn)生與搜集的信息數(shù)據(jù)分析，其比能量控制在90-140Wh/kg的區(qū)間范圍內(nèi)。在此基礎(chǔ)上，對動力鋰電池研發(fā)創(chuàng)新，是其能力能比電力電池的應(yīng)用效果更突出，并在此方面取得了良好成效，其比能量控制在250Wh/kg作用，從投資成本的角度分析是比動力電池降低1.0元/Wh。并在正、負(fù)極的材料選擇上有了新的要求，動力鋰電池的正極材料是以高容量、高電壓為主要的取向要求，而負(fù)極材料是以高容量硅材料為主。以此為創(chuàng)新發(fā)展基礎(chǔ)，制定長遠(yuǎn)發(fā)展目標(biāo)，要在2030年保證動力鋰電池的比能量達(dá)到500Wh/kg，對我國工業(yè)領(lǐng)域、汽車領(lǐng)域等均帶來巨大影響。

二、新一代動力鋰電池材料

（一）負(fù)極材料

關(guān)于新一代動力鋰電池材料分析，我國北京有色金屬研究總院的盧世剛教授進(jìn)行了細(xì)致化的探究，并能從長遠(yuǎn)發(fā)展角度對目前的發(fā)展實況詳細(xì)探究，在此方面加大研究力度，無論是技術(shù)手段還是研發(fā)內(nèi)容等均有較強(qiáng)的科學(xué)性、合理性，也突出了動力鋰電池的負(fù)極材料應(yīng)選擇“高容量硅材料”[2]。主要是因此類材料的成分組成較特殊，如：硅氧化物材料、硅碳復(fù)合材料、硅金屬合金材料等，在創(chuàng)新研發(fā)的過程中強(qiáng)調(diào)硅碳復(fù)合材料性質(zhì)，通過對硅材料體積膨脹改變，使其原有結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定性，直接影響著動力鋰電池應(yīng)用效果。

（二）正極材料

結(jié)合上述內(nèi)容分析了解到動力鋰電池的正極材料是以高容量、高電壓為選擇條件，目前常用的材料包括層狀富鋰錳基材料、三元材料兩者。兩者的元素組成較相似，在實際應(yīng)用過程中也會對動力鋰電池的成效影響不同，需結(jié)合各領(lǐng)域的實際情況與應(yīng)用需求認(rèn)真探究，能保證在動力鋰電池正極材料選擇時的合理性[3]。

此外，還有部分研發(fā)隊伍對兩種材料的性質(zhì)與特征等綜合探究，因其相似層狀結(jié)構(gòu)材料能經(jīng)過相應(yīng)處理就形層固溶體物質(zhì)，具體代表性的是層狀氧化鎳鈷錳系列材料，是因其對各元素的優(yōu)點充分突出，借助使用條件對不足之處細(xì)節(jié)處理，展現(xiàn)出此材料安全性較高、投資成本較低、比容量較高等特點。

（三）多電子反應(yīng)材料

多電子電極反應(yīng)主要是指活性材料在特定的電化學(xué)反應(yīng)探究下出現(xiàn)了1mol電子轉(zhuǎn)移現(xiàn)象，也是動力鋰電池未來發(fā)展的核心內(nèi)容之一，主要是探究研發(fā)材料性質(zhì)，考慮動力鋰電池在各領(lǐng)域中的應(yīng)用要求會有所不同，為保證良好的實施效果，還需在此方面嚴(yán)謹(jǐn)探究，以動力鋰電池能量密度增長為基礎(chǔ)條件，可使用空氣電極、復(fù)合硫電極等，在動力鋰電池創(chuàng)新發(fā)展中突出較大的影響性。

三、動力鋰電池創(chuàng)新發(fā)展對工業(yè)領(lǐng)域的影響

結(jié)合當(dāng)前我國動力電池發(fā)展情況分析，還處于從生產(chǎn)到規(guī)模化發(fā)展的過渡時期，只是在少數(shù)領(lǐng)域中能提供充足的使用需求，但是針對大批量的供貨還是會有一定難度。但是研發(fā)工作不能停止，因為在每個階段的創(chuàng)新中總是能有新的收獲，并在積累經(jīng)驗的過程中深度探究，要求研發(fā)思想與方向要適當(dāng)創(chuàng)新、調(diào)整，建議在試驗過程中探究動力鋰電池的安全性、可靠性，能為我國工業(yè)領(lǐng)域、汽車領(lǐng)域等發(fā)展帶來巨大影響[4]。

對此情況，我國深圳吉陽智云科技有限公司就在此方面提出了新的研究理念，主要是促進(jìn)動力鋰電池規(guī)模化制造、智能化發(fā)展，以動力鋰電池材料、結(jié)構(gòu)等方面入手，會引進(jìn)與應(yīng)用現(xiàn)代化技術(shù)手段，并創(chuàng)建智能化的管理平臺，能保證每項工作均在平臺內(nèi)有序?qū)嵤€可降低研發(fā)工作的管理難度，每項工作開展及進(jìn)展情況均被平臺中的智能化系統(tǒng)嚴(yán)格管控，并把每個環(huán)節(jié)中所產(chǎn)生的信息數(shù)據(jù)詳細(xì)記錄，研發(fā)隊伍或研發(fā)人員只需依據(jù)各項信息數(shù)據(jù)詳細(xì)探究，就可及時調(diào)整與完善研發(fā)方案內(nèi)容，能對動力鋰電池智能化研發(fā)，成為其未來發(fā)展的主要方向之一，在各項技術(shù)手段的應(yīng)用下控制動力鋰電池綜合性能，并對其進(jìn)行大規(guī)模、批量化的生產(chǎn)線，保證動力鋰電池生產(chǎn)合格率（超過96%）的同時，還能為各領(lǐng)域拓展產(chǎn)生巨大影響，推廣我國電動汽車行業(yè)健康發(fā)展，創(chuàng)造出巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

結(jié)語：

從我國電動汽車領(lǐng)域的發(fā)展角度探究，動力鋰電池未來發(fā)展是必要的發(fā)展趨勢，通過在此方面做出新的變化，直接影響著電動汽車的安全性、穩(wěn)定性。再加上動力鋰電池在創(chuàng)新發(fā)展階段強(qiáng)調(diào)正極材料、負(fù)極材料等研發(fā)，目的是強(qiáng)化動力鋰電池自身的可靠性，突出其較強(qiáng)的比能量與綜合性價比，在研究階段就會在此方面引起重視，并加大新技術(shù)引進(jìn)與應(yīng)用力度，未來發(fā)展目標(biāo)與方向明確，編制完善的研發(fā)方案，均能通過實踐求證其創(chuàng)新發(fā)展的必要性與影響性，從而實現(xiàn)預(yù)期發(fā)展目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊濤，劉文鳳，馬夢月，董紅玉，楊書廷.三元鋰離子動力電池衰減機(jī)理[J].應(yīng)用化學(xué)，2020，37（10）：1181-1186.

[2]韓有軍，胡躍明，王亞青，賈剛，葛承杰，張春杰，黃學(xué)杰.鋰離子動力電池智能制造系統(tǒng)及應(yīng)用[J].汽車工程學(xué)報，2021，11（04）：243-250.

[3]吳程.智能制造技術(shù)在動力電池行業(yè)的應(yīng)用——評《鋰離子電池智能制造》[J].電池，2021，51（03）：326-327.

[4]肖健夫，孫瑞，閔婕，黃娟，馬洋洋.鋰離子動力電池系統(tǒng)故障檢測[J].電源技術(shù)，2021，45（06）：736-739+790.