6月20日，由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)主辦的第十一屆“中國國際電池技術(shù)交流會(huì)”在深圳會(huì)展中心開幕。本次交流會(huì)以“動(dòng)力電池和儲(chǔ)能電池”為主題，重點(diǎn)關(guān)注了電池應(yīng)用領(lǐng)域。全球50多位電池業(yè)界頂級(jí)專家亮相交流會(huì)并發(fā)表了主題演講，來自50多個(gè)國家和地區(qū)的800多名行業(yè)專家、學(xué)者和企業(yè)家與會(huì)。圖為來自太平洋西北國家實(shí)驗(yàn)室的John P. Lemmon先生在CIBF2014中國國際電池技術(shù)交流會(huì)上發(fā)表主題演講。

　　John P.Lemmon：

　　謝謝主辦方的邀請(qǐng)。

　　其實(shí)我有兩份工作，一份是在研究院研究電網(wǎng)儲(chǔ)存另外一份工作是在太平洋西北國家研究所，主要研究有機(jī)自由基和無機(jī)物。

　　我們對(duì)混合有機(jī)自由基進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)如果電壓比較低的時(shí)候可以看到充電速率是多少。我們對(duì)日本NEC的研究稍微進(jìn)行了修改，發(fā)現(xiàn)它有不錯(cuò)的可逆表現(xiàn)。我們現(xiàn)在的充電速率基本上已經(jīng)接近200了，我們的目標(biāo)是希望能夠把這種材料的比例從60%提升到更高的水平。在快速充電時(shí)，可以看到它會(huì)出現(xiàn)一個(gè)動(dòng)力，從高功率來看是非常不錯(cuò)的。我們對(duì)它的比率能力和穩(wěn)定性也做了對(duì)比，在高功率情況下越薄表現(xiàn)越好，而在10c情況下它的倍率有所提升，循環(huán)性也不錯(cuò)。

　　我們做過增加有效物質(zhì)和活性物質(zhì)的測試，發(fā)現(xiàn)在此過程中導(dǎo)電性在不斷地增加，而性能則在不斷降低，這也促使我們?cè)诤髞淼臏y試中不斷做優(yōu)化。

　　我們對(duì)不同形式的碳進(jìn)行過比較，差異非常明顯。我們?cè)谟肒etjenblack的碳時(shí)，電阻有極大下降，碳和有機(jī)物出現(xiàn)了比較好的結(jié)合，有機(jī)物占據(jù)了它的大半部分。在它的循環(huán)線上，比率以及電量的留存率最終到了1C的水平。雖然我們還不能下最終的結(jié)論，但是我們可以看到它的改進(jìn)是非常顯著的，是可以影響到低壓性能的。

　　在電阻共鳴測試中，我們發(fā)現(xiàn)電池的內(nèi)阻非常高，而在實(shí)際的CV水平下可以看到相應(yīng)的波動(dòng)和充放電情況。從環(huán)境角度看這是一個(gè)有效的結(jié)果值，可以看到從不同電壓開始所做的充放電實(shí)驗(yàn)，以及波峰、削峰現(xiàn)象。而波峰實(shí)際上體現(xiàn)的是充電的變化。不同的化學(xué)環(huán)境會(huì)出現(xiàn)很多問題，所以事實(shí)上如果我們能夠了解環(huán)境的話，就可以優(yōu)化我們碳的結(jié)構(gòu)，不管是有機(jī)的還是無機(jī)的。如果做一下雙重整合，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)波峰的轉(zhuǎn)移會(huì)在第一次循環(huán)當(dāng)中出現(xiàn)，這就是我們充電、放電的一個(gè)情況，以及它的ESR的反應(yīng)。所以通過改變自由基的密度，電池在充電和放電的過程中發(fā)生了相應(yīng)的變化。

　　我們希望通過混合有機(jī)自由基的使用，可以進(jìn)一步改進(jìn)電池性能，能夠讓電池不論是在低壓還是高壓環(huán)境下都能帶來比較好的表現(xiàn)，獲得更長的循環(huán)。

　　我們的一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是，這種材料可以降低對(duì)高性能材料的壓力，脈沖能力更高，性能更好。我們比較了含磷酸鹽和不含磷酸鹽的情況，同時(shí)也在摸索量產(chǎn)的可能性。通過將磷酸鹽和自由基相結(jié)合，我們發(fā)現(xiàn)它的氧化率非常高，而且電壓可以達(dá)到5伏，并可以快速充放電，大概充電10秒就可以進(jìn)行放電，非常迅速。這種材料的充電與放電循環(huán)都很好，而且非常穩(wěn)定。

　　總得來講，我們通過使用這種材料提升了電池的電容，同時(shí)我們也可以在高脈沖環(huán)境下進(jìn)行使用，會(huì)給我們帶來不錯(cuò)的性能優(yōu)勢。