一文了解青岛能源所武建飞研究组

武建飞，中国科学院青岛生物能源与过程研究所（简称：中科院青岛能源所）先进储能材料与技术研究组负责人。日本东京工业大学博士学位，先后在日本东北大学、东京工业大学、日本电子（JEOL）、韩国三星中央研究所等新能源技术研发机构从事储能材料和器件开发，海外开发研究工作长达20年，主持或参与了多项日本NEDO、国家自然科学基金、山东省重大国际合作等项目，在国际重要学术期刊上发表论文30余篇，获得海外公开专利70余项，深刻了解未来新能源产业的世界前沿科学及技术需求，掌握新能源产业世界发展前景与布局。

研究组主要研究方向包括硫化物固体电解质和全固态锂电池、锂离子电池正极材料、锂离子电容器等。

硫化物固体电解质和全固态锂电池

武建飞带领团队自2016年开始布局硫化物全固态电池的研究工作。研究组自主开发了高性能硫化物固体电解质制备技术、电极包覆及连续涂布技术、超薄电解质膜制备及转印技术以及高性能软包电池制备技术等多项新技术，开发出具备优异倍率、循环和低温性能的全固态软包电池。5 C倍率放电容量保持率为63.7%；-20℃放电比容量为室温的81%（0.1 C）；率先突破全固态软包锂电池循环寿命差的技术难点，成功开发出长循环寿命的全固态软包锂电池，循环4000次，容量保持率为80%。

1月28日，由武建飞研究组完成的无机硫化物全固态电池关键技术开发项目，在青岛通过了由中国化工学会组织的成果鉴定。由中国科学院院士、南开大学副校长陈军等9位专家组成的鉴定委员会一致认为，该项目通过自主创新，技术成熟，研究成果达到国际先进水平，部分成果国际领先。

据中科院青岛能源所4月10日消息，武建飞研究组在硫化物电解质研究取得新进展，解决了硫化物全固态电池叠层工艺的行业痛点及瓶颈问题，打通了硫化物全固态电池的大型车载电池制作工艺的最后一道难关，在硫化物软包电池叠片技术上取得关键性突破。研究团队制备的多层叠片软包电池循环300次，容量几乎不衰减，性能还在继续测试中。目前，研究团队正在进行20Ah硫化物全固态电池成型生产线落地筹备工作，并与上下游产业方合作，加速技术的研发和验证过程，力争2026年率先实现硫化物全固态电池批量化生产。

锂离子电池正极材料

武建飞研究组已基本掌握NCA、富锂锰基等高比能正极材料的前端烧结制备技术。

在高镍三元正极材料方面，武建飞研究组巧妙设计，通过由内而外修饰方法成功开发出一种氧化铝包覆的镁掺杂NCA（Al2O3@Mg/NCA）体系。以该方式构建的NCA材料具有稳定的内部结构，通过抑制材料内部相变和阳离子掺杂，在抑制副反应发生的同时实现了体系内部快速的电子传输。在1C的倍率下，电池历经250次循环，容量仍能保持在95%以上。该工作为NCA材料的商业化奠定了相关基础，也为动力电池正极材料的设计与改性提供了新的发展思路。

富锂锰基正极材料因其高比容量、高能量密度、低成本等优点，非常适合用于新一代高能量密度锂离子动力电池。但是其材料自身低首效、循环及倍率性能差、电压衰降严重的本征缺陷，以及缺乏相匹配高压电解液等问题制约了商业化应用和发展。武建飞研究组独辟蹊径，通过电解液一步法原位改性，成功开发出一种全性能富锂锰基电池体系，解决了富锂锰基正极材料循环和倍率性能差、电压衰降严重等商业化应用技术瓶颈，改性策略简单易行，推动了富锂锰基正极材料向商业化应用转化。

钴作为正极材料主要成分，因其资源稀缺和价格高昂，已经成为制约锂离子电池行业供应链的关键因素之一，低钴甚至无钴逐渐成为了电池发展的趋势。武建飞研究组创新性地开发出了无钴富锂锰基正极材料、无钴二元正极材料、磷酸铁锂正极材料等低成本、性能优异的无钴正极材料。

锂离子电容器

在高性能碳基锂离子电容器关键产业技术项目上，武建飞研究组创制了新型集流体加工方式、开发了新型涂布模式，具备高度创新性，打破了国外技术垄断，实现电极国产化制造。

研究组首创常温电化学负极预嵌锂技术，打破传统高温预嵌锂技术，降低能耗及成本，所生产的锂电容低温性能优异 (-20℃ 10C，容量保持64.81%)，倍率性能也具有优势（18秒 200C，容量保持78.2%），单体循环寿命突破50万次循环，容量保持80%，产品寿命指标优于国际同类产品。该技术成果将促进电容器产品更新换代，下一步将正式应用于轨道交通能量回收领域，并在新能源汽车、智能电网、风光发电等领域具备巨大应用潜力。

据了解，超级电容器被《中国制造2025》收录为轨道交通核心储能部件，并在2016年成为工业强基支持的核心基础零部件。锂离子超级电容器在国内的市场前景广阔，但是关键电极的制备技术基本掌握在国外企业手中，国内企业对国产技术翘首以盼。而研究组在进行技术的成功攻关之后，在莱西先建成了一条先进的锂离子超级电容器关键电极生产线及电解液生产线，实现了高容量、高质量、高产出的锂离子超级电容器关键电极的工程化制备。该平台的建设使锂离子超级电容器进入国产化的新阶段。

并且这项技术同样被由中国科学院院士、南开大学副校长陈军，中石油石油化工研究院教授级高工胡杰等9位专家组成的评价委员会一致认为达到了国际先进水平，部分技术国际领先。

参考来源：

青能所高性能碳基锂离子电容器关键产业技术及无机硫化物全固态电池关键技术攻关科技成果评价会圆满成功.中国科学院青岛能源所

青岛能源所硫化物全固态电池中试技术取得重大突破.中国科学院青岛能源所

青岛能源所硫化物全固态电池中试技术取得重大突破.中国科学院青岛能源所

青岛能源所高性能碳基锂离子电容器产业化技术取得重要突破.中国科学院青岛能源所

青岛能源所锂电池正极材料研究取得突破.中国科学院青岛能源所

中国科学院青岛生物能源与过程研究所官网、官微等

注：图片非商业用途，存在侵权告知删除！

本文地址：http://libattery.net/news/details2176.html