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第四十二章 高能量电池（第2页）

四是采用石墨烯构造高度多孔，海绵状的碳电极，破坏和阻止理枝晶的生长。

根据研究资料指明的方向，经过反复实验，我们找到了一种适应、经济的方法，解决了这个问题。

可以做到在充放电3000次以内不造成电池容量的大变化。

这得益于我们加工工艺，因为采用高精密仪器，使界面结合更加紧密，固体间隙达到一微米以下，材料面层加工精度达到0.01微米。

不需要采用正负极若干凹槽增大接触面的方法，就可保证锂离子的脱嵌速率，再加上石墨烯构造的高度多孔海绵状的碳电极。

三种方法想结合，使我们完成了锂硫固体电池质量的跨越。

另外锂空电池的正极材料基本也是采用这种技术，我就不再深入介绍了！”

接着由负责电解液组的崔磊组长汇报：“液体电解液我们也做了许多实验，主要是为了让其为固态电解液服务的。

这里主要讲固态电解质的研制工作。

固态电池是近几年才回归的，这其中有四个原因。

一是固体电解质可燃性差，安全；

二是没有液体电解质，电压平台可以做高，有利于提升电池质量比能量。

三是固态电解质硬度较大，锂枝晶相对更难刺透电解质，可以在一定程度上抑制锂枝晶的生长。

四是金属锂电池的比能量要明显高于锂离子电池，毕竟锂离子电池是退而求其次的产物。

常见的聚合物有聚环氧乙烷，聚环氧丙烷、聚丙烯晴（PAN），我们都通过实验进行了验证。

发现它们的室温导电率都比较低，经过创新，现在我们生产出了在室温下达到10的负2次方至10负3次方西门子厘米，完全满足我们研发的固态电池的使用。

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另外我们组也担负着锂空电池有机电解液和水性电解液的研发工作。

由于碳纳米技术的应用，碳纳米管挡隔膜虽能生产，但成本太高，正在优化生产技术，最晚七个月内达到生产工艺的成本要求。

还有石墨烯碳层过滤氮气和氧气层，在零下50度至55℃范围内可以100%阻止氮气的渗透。

方法是先将空气中的氮气透过排出，只余氧气，然通过体积压缩，将剩余的氮再次排出，就象挤出花生中的油脂一样，再将纯氧气输送到锂空电池的负极中，形成氧化锂反应，释放电能。”

接着由输放电组张洪组长汇报：“输放电关系着高能电池的使用方便和安全、寿命，所以是关系着能否顺利推向市场的关键，快速充电是关键中的关键。

用直流电桩采用三相四线制供电，可以用提供足够的功率，输出的电压可达10kv，电流调整范围大，可以实现快充要求。

快充时，锂离子需要加速瞬时嵌入到负极，这对负极的快速接受锂离子的能力要求高。

负极会出现副产物，电池组的温度也会随着升高，长期高温下会影响电池芯的循环和稳定性。

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