1月9日，在北京召開(kāi)了2008年度國(guó)家學(xué)科技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)頒獎(jiǎng)大會(huì)，中南大學(xué)冶金科學(xué)與工程學(xué)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(guān)鍵材料制造技術(shù)”項(xiàng)目榮獲該年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。
二次電池是現(xiàn)代電子電器如移動(dòng)電話、手提電腦、電動(dòng)工具、電動(dòng)車、國(guó)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(zhǎng)循環(huán)壽命、無(wú)記憶效應(yīng)、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)，成為二次電池中的*，開(kāi)發(fā)高性能鋰離子電池將極大緩解能源短缺，改善環(huán)境，對(duì)發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)和保障國(guó)家安全具有重大意義。
日本SONY公司于1990年率先實(shí)現(xiàn)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)化，此后美、日等國(guó)投入大量財(cái)力開(kāi)發(fā)生產(chǎn)鋰離子電池。國(guó)外鋰離子電池及其材料制造技術(shù)只有少數(shù)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家掌握，我國(guó)一直受到嚴(yán)密的技術(shù)封鎖；進(jìn)口的全自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備對(duì)應(yīng)的鋰離子電池制造工藝不能適應(yīng)我國(guó)工業(yè)水平，進(jìn)口原材料價(jià)格昂貴，供應(yīng)緊張，并且性能參差不齊，中國(guó)鋰離子電池及其材料的產(chǎn)業(yè)化技術(shù)只能自主研制開(kāi)發(fā)。
我國(guó)鋰離子電池研發(fā)起步較晚，與日本、美國(guó)差距很大。項(xiàng)目立項(xiàng)時(shí)，我國(guó)鋰離子電池及其材料研究基礎(chǔ)薄弱，鋰離子電池工業(yè)化剛起步，而世界范圍內(nèi)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(dòng)電子電器日益增長(zhǎng)的要求，鋰離子動(dòng)力電池迫切需要解決高倍率放電與高安全性問(wèn)題。因此，結(jié)合我國(guó)工業(yè)實(shí)際，自主研制開(kāi)發(fā)鋰離子電池及其關(guān)鍵材料制造技術(shù)對(duì)推進(jìn)我國(guó)鋰離子電池產(chǎn)業(yè)的國(guó)產(chǎn)化、提升我國(guó)通訊、電子、國(guó)防等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義。
該項(xiàng)目在國(guó)家863、科技支撐計(jì)劃、發(fā)改委、科技部、自然科學(xué)基金委等資助下，結(jié)合學(xué)科特點(diǎn)，采用電池--材料一體化的研發(fā)思路，經(jīng)過(guò)10年努力，成功開(kāi)發(fā)了鋰離子電池關(guān)鍵材料及電池的核心技術(shù)和大規(guī)模制造工藝，并相繼實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，促進(jìn)了我國(guó)鋰離子電池及其材料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，提升了我國(guó)在該領(lǐng)域的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。項(xiàng)目取得了以下創(chuàng)新性成果：①提出了過(guò)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(jié)晶度石墨微摻雜，并與中間相瀝青聚合熱解復(fù)合方法，開(kāi)發(fā)出微摻雜的多核型核－殼結(jié)構(gòu)復(fù)合炭制備技術(shù)；②發(fā)明了高穩(wěn)定性錳酸鋰制備技術(shù)，解決了錳酸鋰高溫循環(huán)性能差的難題；開(kāi)發(fā)了鐵原位氧化-共沉淀法合成導(dǎo)電性高的球型磷酸鐵鋰技術(shù)，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(xué)腐蝕方法，攻克了電池氣脹、內(nèi)腐蝕大的重大難題，開(kāi)發(fā)出高比能量軟包裝鋰離子電池；④發(fā)明了防止動(dòng)力電池鼓脹的方法，開(kāi)發(fā)了阻燃電解液，解決了鋰離子動(dòng)力電池安全性差的難題；⑤開(kāi)發(fā)了廢棄鋰離子電池循環(huán)利用新技術(shù)，解決了傳統(tǒng)方法回收鋰離子電池有價(jià)金屬資源利用率低、能耗大、二次污染嚴(yán)重的問(wèn)題。
該項(xiàng)目共申請(qǐng)發(fā)明專利30項(xiàng)（授權(quán)8項(xiàng)）、獲授權(quán)實(shí)用新型專利21項(xiàng)，出版專著1部，發(fā)表論文160篇。項(xiàng)目技術(shù)已成功應(yīng)用于杉杉科技、東莞新能源等9家企業(yè)，產(chǎn)品被摩托羅拉、諾基亞、索尼-愛(ài)立信、比亞迪等國(guó)內(nèi)外企業(yè)大量使用。近3年來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)值71.8億元，利稅9.2億元，創(chuàng)匯3.1億美元。
該項(xiàng)目不僅推動(dòng)了我國(guó)鋰離子電池及其關(guān)鍵材料的產(chǎn)業(yè)化與國(guó)產(chǎn)化，帶動(dòng)了下游產(chǎn)業(yè)（如電子電器、電動(dòng)工具、電動(dòng)車工業(yè)）的發(fā)展，而且對(duì)節(jié)約能源、保護(hù)資源和環(huán)境，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)有著重大的意義。
