清華新聞網(wǎng)4月9日電?4月8日，清華大學(xué)化工系騫偉中教授團(tuán)隊開發(fā)的“基于泡沫鋁厚極片的高功率鋰離子電池技術(shù)”，在中國電工技術(shù)學(xué)會主持下，在江蘇省南通市召開了技術(shù)成果鑒定會。由楊裕生院士擔(dān)任主任委員的9位專家組成的鑒定委員會鑒定該技術(shù)成果為“國際領(lǐng)先水平”。

成果鑒定會合影

騫偉中團(tuán)隊針對純電動車?yán)m(xù)航與快速充電雙重需求，混合動力車啟停功能，光伏與風(fēng)能等新能源電力的調(diào)頻與調(diào)峰需求，總結(jié)出不同行業(yè)中鋰離子電池需兼顧能量與功率的技術(shù)共性，選擇了以最超越行業(yè)想象的“厚極片要具有高功率”為技術(shù)發(fā)力點。在合作企業(yè)的支持下，經(jīng)過五年技術(shù)攻關(guān)，建立了物理沉積鋁-氧化去除模板-梯度退火的泡沫鋁全新制備技術(shù)路線。創(chuàng)建了國際首套連續(xù)沉積、一體化制備裝備與生產(chǎn)線，實現(xiàn)了寬幅達(dá)500mm、厚度1-2mm泡沫鋁的產(chǎn)線制備，獲得了高純度、高化學(xué)穩(wěn)定性、高強度、大孔隙率、小孔徑、低密度協(xié)同的產(chǎn)品，采用泡沫鋁基正極的高強度與高負(fù)載量，且對不同顆粒度、密度與比表面積的正極材料均具有良好適用性。研發(fā)的泡沫鋁正極厚極片（170μm）的高功率軟包鋰離子電池（1.74Ah），實現(xiàn)了厚極片型電池的高體積比功率特性（10.46s瞬時放電功率密度12.33 kW/L）與高體積比能量（406Wh/L）兼容。鋰離子電池問世幾十年來，一直基于箔片的極片加工結(jié)構(gòu)，箔片厚極片將導(dǎo)致嚴(yán)重的離子極化與電子極化問題，無法兼顧高的能量密度與高的功率密度。三維多孔泡沫鋁提供了新的器件架構(gòu)，利于減緩極化問題。該器件在比功率方面與國際上最優(yōu)的商用高功率啟停電池持續(xù)，在比能量方面提升了2-3倍，顯示出巨大的應(yīng)用前景。該技術(shù)的創(chuàng)新性受到鑒定專家的高度認(rèn)可。

清華大學(xué)化工系主任王鐵峰強調(diào)了清華大學(xué)化工系與中天科技強強聯(lián)合的產(chǎn)學(xué)研模式的重要性。該技術(shù)成果是騫偉中教授團(tuán)隊與中天科技集團(tuán)在六年合作中，繼高體積能量密度的超級電容器技術(shù)之后，又一個重大技術(shù)成果。雙方強強聯(lián)合，充分體現(xiàn)了電化學(xué)儲能領(lǐng)域新的發(fā)展特征，不但要關(guān)注關(guān)鍵材料的結(jié)構(gòu)與器件性能關(guān)系，各組分純度與器件性能關(guān)系，更要關(guān)注設(shè)備加工精度與器件性能關(guān)系。在合作過程中，既體現(xiàn)了產(chǎn)學(xué)研模式的重要性，也促進(jìn)了化工系相關(guān)電化學(xué)儲能學(xué)科建設(shè)與學(xué)生培養(yǎng)。騫偉中培養(yǎng)的博士生到寧德時代公司、寧波中車新能源公司等國內(nèi)鋰電池與超級電容器的龍頭企業(yè)工作，獲得了高度認(rèn)可。

中國工程院院士、清華大學(xué)化工系金涌教授發(fā)言表示，行業(yè)已經(jīng)制訂了傳統(tǒng)能源乘用車逐漸提高混合動力比例的路線圖，清潔電力的發(fā)電側(cè)儲能需求巨大，要全力打造“零碳電力”結(jié)構(gòu)。在碳達(dá)峰碳中和宏偉藍(lán)圖下，清潔光伏與風(fēng)能發(fā)電，結(jié)合電化學(xué)儲能，是大勢所趨，要積極作為。