吴锋：2020年全球废旧锂电池约为250亿只

2016年6月20-21日，青海省人民政府、科学技术部、工业和信息化部、中国电动汽车百人会在青海西宁举办“锂产业-新生态”国际高峰论坛。北京理工大学能源与环境材料学科首席教授吴锋围绕电池研究，包括锂离子电池等主题发言，中国客车网整理了他的发言实录。

　　锂二次电池及其关键材料，是当前国际竞相研发的热点，已成为新一代信息通讯、电动汽车、储能电站与国防安全等重大应用的关键环节。储能也越来越得到重视。最近报告美国NASA研制新型纯电动飞机，实现了零排放，以后的商用化也期待着电池技术的发展。现在通信发展到5G，电动汽车也如此，现在“十三五”把能量密度指标提的越来越高。储能也要求有比较高的能量密度和比较高的功率密度，当然要求很长的寿命和很低的价格。

　　对正极材料做的一些仿生的研究，也是为了提高功率密度。我们还研究快充型高容量锂例子电池正极材料材料。在硅基负极材料方面，以有机硅工业生产过程中产生的工业肥料为多孔硅原材料。硅基负极材料本身制造工艺比较简单，为以后利用有机硅肥料提供技术路径，也有利于以后规模化生产。还有用稻壳制备多孔硅，这也是比较广泛的原料。

　　新型电解质，用不可燃的无机骨架将离子液体固态化，我们研制出新型的纳米交联基的固态电解质，同时具有较高的室温电导率、较宽的电化学窗口和不可燃性。NMR研究表明，被限制的离子液体展示出类似于业态ILE中离子的流体动力学特征，具有高的离子传导性，有较好的热稳定性。

　　持续提升能量密度是二次电池重大应用需求和技术进步的驱动力，急需探索新材料。我们2002年开始提出多电子反应，到现在经过三期的研究，提出多电子反应材料体系包括石墨烯基硫/碳3D复合材料等。我们对石油化工产业流程副产物的有效利用与开发，为今后发展产业是有好处的。

　　电池材料的回收和资源化再生研究。回收现在也越来越得到重视，我们在梯次利用方面进行过研究，预测到2020年，全球废旧锂电池的数量约为250亿只。我国在这方面有很大的缺口。日本也进行了动力电池的回收，这是非常有意义的事情。我们通过柠檬酸处理进行动力学分析，开发出用抗坏血酸对废旧电池重金属离子的绿色浸提技术。

　　随着新能源汽车的快速发展，动力电池的需求一度呈井喷之势。2015年我国新能源汽车产量达到37.9万辆，动力电池整体出货量达到15.7GWH，同比上年增长3倍之多。动力电池的爆发性需求已延伸到正极、负极和隔膜、电解液等相关材料产业，以及上游锂矿资源。在工信部提高准入门槛后，我国动力电池产业将面临新一轮的洗牌，从几千家企业优胜劣汰为上百家。能量密度、安全性、寿命、成本仍然是动力电池产业发展的主要制约因素，有待材料、电池、工艺系统的创新。