中国科学院青岛生物能源与过程研究所低成本锌、镁二次电池汇报人:崔光磊国家无铅化的发展要求 低速电动车(≤ 70 km/h)电动自行车老年代步车销量储能电站家庭式储能 规模储能我国风电装机量及增速2016年我国电动自行车年产超过5000万辆,中国电动自行车社会保有量达2.5亿辆到2020 年,全部可再生能源发电装机6.8亿千瓦,发电量1.9万亿千瓦时,储能将会数百万亿元的产值国家无铅化的发展要求 低速电动车(≤ 70 km/h)电动自行车老年代步车销量储能电站家庭式储能 规模储能我国风电装机量及增速2016年我国电动自行车年产超过5000万辆,中国电动自行车社会保有量达2.5亿辆到2020 年,全部可再生能源发电装机6.8亿千瓦,发电量1.9万亿千瓦时,储能将会数百万亿元的产值研究背景-锂电池替代?锂电池短时间内无法完全取代铅酸电池。铅酸锂电锂动力电池问题: 返修周期长 消费者心理 锂电池 VS. 铅酸电池 但是目前我国锂资源对外依存度>80%。 Li: 0.0065% (地壳含量) 可采资源为盐湖和锂辉石 2017年锂辉石进口量277万吨。Gregory et al., Chem. Rev. 2014, 114, 11683; Ceder et al., Chem. Rev. 2017, 117, 4287多电子转移电池的优势: 价格低廉 (有望突破铅酸电池底线) 高安全、绿色环保 高能量密度(多电子反应过程)低成本多价金属电池体系--Zn、Mg、Al15 万/吨1.8 万/吨1.6 万/吨1.7 万/吨该领域符合国家战略需求和发展大趋势,有利于整体资源整合和利用。Zn battery:Al battery:Mg battery:国际发展进行低成本新型电池体系的布局,抢夺基础研究及产业化革新的制高点是我国在未来能源争夺战中保持领先的关键!!!低成本多价金属电池体系--Zn、Mg、Al 多价阳离子界面转移/嵌脱过程正极负极集流体集流体界面界面电解质关键科学问题 金属负极可逆的沉积/溶出反应瓶颈:高效、稳定的电解质体系如何真正实现可逆多电子转移过程?理论容量目前实现容量Adv. Mater., 2018, Accepted.Adv. Funct. Mater. 2018, 28, 1701718Electrochim. Acta 2018, 280, 108ACS Appl. Mater. Interfaces 2018, 10,23757J. Energy Chem. 10.1016/j.jechem.2018.05.016Adv. Energy Mater. 2017, 7, 1602055Angew. Chem. Int. Ed. 2017, 56, 7871Energy Environ. Sci. 2017, 10, 2616Electrochem. Commun. 2017, 83, 72开创Mg、Zn基高效电解质...