锂电池的绿色前景

随着电动化出行趋势日渐明显，新型高性能电池在各方面都面临挑战性的要求，比如续航里程、使用寿命、安全性和充电时间等。而大型电动汽车电池应用的增多，导致资源需求日益紧张。据外媒报道，为共同开发下一代可持续高压锂离子电池，10家产业或研究机构成功加入由欧盟资助的ECO COM 'BAT项目。

ECO COM 'BAT创新项目的目标是将绿色和高性能材料结合起来，加快产品开发步伐，生产下一代高压锂离子电池。该项目由欧盟旗下机构EIT RawMaterials支持，德国Fraunhofer ISC公司负责协调，于2016年4月至2018年12月期间展开。参与该项目的包括材料生产商Arkema和Umicore、电池制造商SAFT和Customcells、研究和技术组织Fraunhofer、CEA、CSIC、ENEA、VITO和达姆施塔特工业大学（Technical University Darmstadt） 。

与传统电池相比，新型电池动力需要更强，使用更可持续的材料。德国Fraunhofer ISC公司的项目协调员Andreas Bittner博士表示：“ECO COM 'BAT项目的主要任务是取代通常稀有昂贵的传统材料，甚至是关键性材料，如电极中的钴和电解质中的氟。”

项目组采用并优化ORMOCER?涂层、低钴NMC 622和基于导电盐双（氟磺酰）亚胺锂（LiFSI）的特殊高压电解液，这种电解液在高压环境下也能稳定运行，可以满足电池的要求。在此项研究中，电池的钴含量降低约20%，电解质中的氟含量降低三分之二。此外，研发人员采用结构碳添加剂Porocarb?和Graphistrength?，进一步提高能量和功率密度。他们试验将可持续材料集成到软包电池中，与工业参考电池样品相比，软包电池的性能明显改善，在4.3 V下的循环稳定性提高50%。

为了优化ECO COM’ BAT项目材料和电芯，研发人员对电池性能和老化进行了全面的仿真。此外，他们开发和验证了有效的回收概念，以回收镍、钴、石墨和锂等昂贵材料，实现高可持续性。该项目成果助力新一代可持续高压电池的商业化。一旦达到足够的市场需求，这些材料就可以进入实际生产阶段。