焦点上半年储能技术发展动态.DG

2015年以来，各类的研发不断取得突破。总结2015年以来技术的研究开发动态，锂离子电池仍然是发展最活跃的一类储能技术。

以及美国上周首次申请失业低于预期锂离子电池的研发主要分为两个方向，一个方向是基于常规的正负极材料体系，通过设计和制备新材料、研发新的合成制备工艺、控制和优化材料的形貌和结构等手段，提升材料的循环寿命、优化电池体系的电化学性能；另一个方向是从锂离子电池体系出发，探索与之相类似的铝离子电池、钠离子电池、锂硫电池、锂空气电池等新型电池体系。

中关村储能产业技术联盟对储能技术发展一直保持长期关注和跟踪，本文将选取2015年上半年具有代表性意义的储能技术研究成果进行简要介绍。

将太阳能电池与二次电池相结合，同时实现能量的转化与储存

Ohio大学科学家在锂碘液流电池的基础上整合了染料敏化太阳能电池的TiO2光电极从而开发了锂碘太阳能液流电池（Li－I SFB）的概念，可以实现对太阳能同时转化与储存。

Li－I SFB体系是一个三电极结构，金属锂是负极，Pt是对电极，染料敏化TiO2是光电极；其中Pt对电极和染料敏化TiO2光电极同时储存在正极室，与金属锂负极相对，含碘溶液作为电解液。在光支持的充电过程，I－被光电化学氧化为I －，从而捕获并且储存了太阳能。由于有光电压的支撑，该体系的充电电压可以降低到2．9V，低于 ． ．V的放电电压。充电电压的降低也意味着与传统锂离子电池相比，可以节省20％的能量。这一概念也可以推广应用于其他金属液流电池体系。

此前该课题组还曾利用相似的概念开发出新型太阳能锂空气电池。该电池将染料敏化光电极与锂空气电池的氧电极组合在一起，实现对锂空气电池的光支持充电（photo－assisted ging），大幅降低了充电过程中由于Li2O2分解困难而造成的过电势，提高循环效率、避免氧电极性能衰减。

新型高容量负极材料不断涌现，提升锂离子电池的能量密度和功率性能

清华大学与MIT的研究人员联合开发了一种高容量、长寿命、大倍率的锂离子电池负极材料。这种材料由纳米铝和TiO2组成核壳结构，可以在10C倍率下循环500次，并且放电容量超过650mAh／g，对于提升锂离子电池的功率性能和能量密度具有重要意义。铝作为锂离子电池负极虽然具有较高的理论容量，但是在循环过程中会出现体积膨胀、结构坍塌等问题，因此循环寿命短，无法实际应用。该项研究成果可以极大地推动铝在锂离子电池负极材料中的应用。

硅负极材料一直是锂离子电池负极材料研究的重点体系，近年来硅负极材料的性能不断得到突破，以硅为负极材料的锂离子电池已经开始准商业化应用。ASA 的Game Changing Development （GCD） 项目进入第二阶段，目的是为未来美国外太空探索开发先进、大容量、长寿命的电池系统。在选定的两项储能技术中，其中一项就是加州Amprius公司基于硅负极材料的高比能量锂离子电池系统。