中國工程院院士陳立泉
各位領(lǐng)導，各位專家，很高興有這個機會參加超級電容器年會。
我（的研究）是和鋰離子電池材料有關(guān)的，首先我要介紹一下跟超級電容器密切相關(guān)的鋰離子電池的情況。鋰離子電池跟超級電容器應(yīng)該是堂兄弟，不是表兄弟。
    現(xiàn)在鋰離子電池跟超級電容器越來越靠近了，我簡單介紹一下相關(guān)情況。既然鋰電池和超級電容器是堂兄弟。
    第一個是鋰離子電池的發(fā)展對超級電容器的啟示，鋰離子電池是中國、日本、韓國的市場，通常說的中日韓是世界鋰離子電池的強市場。其實應(yīng)該是韓國第一、日本第二、中國第三。
    當時日本占據(jù)了整個鋰離子電池市場，突然冒出了韓國，韓國占40%多，日本人30%多，中國人占20%多。從市場占有率講韓國第一、日本第二、中國第三。為什么日本從獨占市場直接滑到世界市場的30%多呢？而韓國為什么達到40%多呢？我們應(yīng)該有所感悟，為什么韓國后來居上呢？開始韓國并沒有優(yōu)勢，它借鑒了日本的經(jīng)驗，由于兩個國家很近，日本的科學家和教授可以利用周末的時間到韓國傳播他們的經(jīng)驗和教學，甚至有一些技術(shù)進行交流。
（為發(fā)展本國鋰電池行業(yè)）韓國政府出錢從日本買了設(shè)備，韓國人進行解剖和分析。最后，韓國人發(fā)展了自己的設(shè)備，造出來的設(shè)備比日本還好，性價也比高于日本，逐漸日本失去了競爭優(yōu)勢。
   在這種情況下，日本人就提出要找材料的黑匣子。大家知道飛機有一個“黑匣子”，它就先在材料上先走一步，當韓國人把黑匣子解開的時候，最起碼花幾個月到一年的時間，日本人希望在材料上先走一步，永遠保持材料的“黑匣子”，優(yōu)于韓國人，這是日本人的策略。
    在這種情況下中國人怎么辦？我自己覺得我們既要學韓國人，也要學日本人。學韓國人是說我們中國的企業(yè)家、公司不要老去買韓國、日本的設(shè)備，我們應(yīng)該由政府出錢跟韓國人學習，引進先進的設(shè)備，我們也進行分析，看一看哪些地方人家是先進的，哪些值得學習。哪些地方做的不夠，我們再改進，做出我們自己全自動化的（東西），（不管是）鋰離子電池設(shè)備還是超級電容器設(shè)備，都要向韓國人學習。
    最近工業(yè)和信息化部已經(jīng)支持廣州中研院做全自動化設(shè)備的工作，我覺得這是一個功德無量的事情。我希望中國的企業(yè)家來支持我們自己的設(shè)備，不要總是去買外國人的設(shè)備。
    向日本人學習是我們希望我們自己在材料方面應(yīng)該有我們自己的創(chuàng)新，習近平主席提出來我們要創(chuàng)新，這是對的。但是我們現(xiàn)在真正做到創(chuàng)新也是不容易的，首先是在思想上我們一定要創(chuàng)新，不要老跟著人家走，如果這個思想不改變的話，我們很難走出一條道。
我們國家前兩年做鐵鋰電池，一窩蜂的都在做。從今年開始國家出臺了一個政策，對鐵鋰電池補助減少了，而且提出來2015年我們電池組的能量密度要達到一百到一百五十瓦時每公斤，它（企業(yè)）肯定達不到。所以現(xiàn)在就一窩蜂的做三元材料，一窩蜂的往一個方向走，這是一種不好的現(xiàn)象，對我們企業(yè)的發(fā)展也是不利的，我希望能夠多元化。
    比如說法國現(xiàn)在有三千多輛電動出租車在進行運營，他們用的就是鐵鋰材料，用的PEO做電解質(zhì)，用金屬鋰做負極。這個電池的工作溫度是60℃到80℃，這就跟超級電容器有關(guān)。電池在啟動的時候，溫度如果達不到60℃到80℃，這個時候就用超級電容器幫它啟動，幫它供電。所以我說鋰電池和超級電容器是堂兄弟，就是這么一個道理。人家可以用這個來做，我們?yōu)槭裁淳鸵桓C蜂的改變了呢？這是我們國家行業(yè)方面的一些問題，我希望我們國家的鋰離子電池應(yīng)該是這么一種狀況：比如說韓國和日本，他們用的是亞酸里頭參鋰的NCA正極材料，如果能和硅碳負極配對，能量會提的很高，但是現(xiàn)在國內(nèi)很少有人用NCA正極材料。我們硅碳負極一直在做，但是有很大的困難。很大的原因是我們的企業(yè)不太愿意支持這樣的工作，產(chǎn)業(yè)化初期的工作他們不太愿意去做，這是我們行業(yè)里頭的一個通病。
    我們行業(yè)里還有一個問題，我們不太尊重知識產(chǎn)權(quán)，總是希望從別的企業(yè)挖人，把技術(shù)挖過去。這樣的代價看起來很小，但是他不知道這個人熟悉的只是某一個方面，不可能挖一個人過去什么都知道。所以希望我們的企業(yè)家，包括做超級電容器的企業(yè)家，能支持偏基礎(chǔ)的研究，或者說應(yīng)用基礎(chǔ)研究，能夠跟這些研究單位合作起來，我們有大量的大學實驗室，有大量的研究院、研究所。以中國科學院為例，大概有42個單位從事跟鋰離子電池有關(guān)的工作，我們這種單位相當多國內(nèi)從事鋰離子電池研究的單位究竟有多少？我想誰也不知道。如果你要分一流、二流、三流的話，很多都是不入流的單位，這些單位名氣很小，但是不等于這些單位不是藏龍臥虎的地方。這些不入流的地方，有很多教授和研究人員是很有水平的。
 所以我希望我們的企業(yè)家能夠把眼光放遠一點，跟這些單位進行合作，簽訂合作協(xié)議，看一看你們企業(yè)需要什么東西，大家一起努力解決這樣的問題。
   鋰離子電池的另外一個傾向是往電容器發(fā)展，叫做電容電池。它既具有電容的特點，也具有電池的特點，就是把兩者的優(yōu)勢給結(jié)合起來。所謂電池的特點，就是它的容量可以比較大，電容器的特點是充放電的速度可以比較快，綜合了電容和電池的特點，它的容量會比鋰離子低，充放的速度也比電容器小。但是它的確有兩者的優(yōu)點，這是鋰離子電池發(fā)展的一個傾向。我希望超級電容器的企業(yè)能夠結(jié)合起來，把超級電容器的能量密度往上提，根據(jù)超級電容器的要求，根據(jù)應(yīng)用的要求，可以適當?shù)膩砀淖冧囯x子電池電容的這種性質(zhì)。
前幾年有一位工程院的院士在推銷一種液氫電容電池，液態(tài)超電容，實際上就是里面加了活性炭，可能會帶來一些安全問題。因為活性碳加進去以后，有一些氫氣、氧氣不能混合，就會帶來安全問題，出現(xiàn)事故。我覺得這里面有一些忽悠的東西，我覺得是什么就是什么，不要因為忽悠我們做一些新的名詞。其實這個概念也不是新的，有人參加了鑒定，請專家做鑒定，鑒定組組長就鑒定為——國際領(lǐng)先。我當時就問你為什么這么鑒定？他說當時有一個條件，如果說國際上沒有在電池里頭引入電容的概念，這個是世界領(lǐng)先的。但是實際上這位鑒定組的組長沒有看或者說沒有看到這個文獻，電容電池這個概念在零幾年文獻上就提出來了。
    另外一個是目前在發(fā)展的鈉離子電池和以鈉離子電池為基礎(chǔ)的超級電容器，這個工作也是需要大家關(guān)注的。它的電容量相當大，可以做到水溶液里面。因為任何國家只要靠海，鈉的資源就會很豐富。我們國家的鋰資源、鈉資源還是很豐富的，所以以鈉電池或者以鈉為基礎(chǔ)的鈉的超級電容器，也是值得關(guān)注的。
    最近有一個美國公司，是比爾蓋茨投資的，據(jù)說投資了一億美金來支持這個公司。它們也很厲害，很希望打入中國的市場，美國這家公司在電解液里面加了一些鋰，而且用錳酸鋰加入里頭，可是這個專利已經(jīng)被復(fù)旦大學夏教授申請了。所以說美國這家公司要打入中國市場還是有一點距離，但是它已經(jīng)做到相當大的兆瓦極了，能量密度比鉛酸電池略低，每公斤20瓦時左右，在儲能上也是值得考慮的一個事情。鋰離子電池也可以做水溶液，去年的時候也是湖南大學一位教授說是充電多少秒鐘汽車可以跑一百公里還是一千公里，這里頭是鋰的水溶液電池。因為我自己的學生做過這方面的工作，復(fù)旦夏教授也做過這方面的工作，電容量也是蠻大的，使用壽命也是相當高的。大家可以去查復(fù)旦夏教授的文章，可以循環(huán)上萬次，循環(huán)性相當好。
    但是我的學生做上萬次肯定做不到，我這里頭問了夏教授，我說為什么我的學生做的循環(huán)性不好，你的循環(huán)性好。他告訴我一個很重要的原因，它是用大倍率充放上萬次就可以了，如果說水溶液電極電壓稍稍高了一點，超過了水的分解電壓的話，電極要發(fā)生反應(yīng)。如果說慢慢充放的話，循環(huán)性不好，很快充放可以上萬次。夏教授也做了這種實驗，但是我相信鋰的水溶液電池還是可以考慮的。
    美國政府2014年12月份發(fā)表了一個材料研究的文件，這個文件里面提出來珊瑚水溶液電池。特別提到了珊瑚水溶液電池，美國人要做珊瑚的水溶液電池，在超級電容器方面是不是有可能，這是一個動向。
還有一個是石墨烯的超電容，我今年2月份到寧波現(xiàn)場看了一下，和徐院士一起去的。去之前我也對石墨烯鋰離子電池做了一些調(diào)研，覺得網(wǎng)上的一些消息帶有忽悠的成份。說石墨烯可以做到循環(huán)性多好，能量多高的鋰離子電池，這個是我不相信的。做鋰離子電池的正極有沒有可能？有可能，正極的容量有可能會高一些。所以我不排除鋰離子電池可以用石墨烯做正極，但是怎么做需要研究，石墨烯沒有問題，但是跟其他的活性炭比它到底有多少優(yōu)越性，現(xiàn)在沒法做判斷。。
今天的會議是標準化會議，對超級電容器提出來標準化可以說是正當時，所以我希望超級電容器作為新型行業(yè)，在做之處就一定要把標準化考慮進來，包括它準入的門檻都要考慮。
(責任編輯：admin)