6月20日，由中国化学与物理电源行业协会主办的第十一届“中国国际电池技术交流会”在深圳会展中心开幕。本次交流会以“动力电池和储能电池”为主题，重点关注了电池应用领域。全球50多位电池业界顶级专家亮相交流会并发表了主题演讲，来自50多个国家和地区的800多名行业专家、学者和企业家与会。图为来自美国的Liu Jun先生在CIBF2014中国国际电池技术交流会上发表主题演讲。
Liu Jun：
我今天向大家介绍一下我们实验室这几年关于能源储存方面做的一些工作，然后与大家探讨一下储能技术在各个领域的应用。
我们的实验室在美国西雅图西边大约200英里的地方，是美国能源部的国家实验室，约有4000多位研究人员，主要研究与能源有关的各个领域，电池和能源储存只是其中的一小部分，有不到100人做电池方面的研究。
我们在电池方面主要的研究方向是能源储存，以及能源的基础设施建设。这个项目在过去的十年当中一直在进行，现在越来越受到人们的重视。另外就是大规模的储能，以及它的应用。美国非常重视这方面的研究，不只是对于电动车，同时对于系统的稳定等其他一些应用领域都有举足轻重的作用。今天，我将与大家分享其中的一些技术。我自己有一些材料科学的背景，所以我也会简单地讲一讲正在进行的电池技术研究，还有一些相关技术，比如美国的关注点是什么，方向是什么，以及一些市场分析等，这是非常有意思的一个领域，我们要以一种更加广阔的视角来看待能源储存技术。
对液态电池的研究是在锂电池的基础上更进一步的技术研究，我向大家介绍一下锂电池，它目前在插入式电动车上使用，如果要扩展它的应用，应用在所有类型电动车上还是比较困难的。比如要解决温度的问题，如果想提高锂电池的电容，最简单的方法就是要有更好的电子材质，比如采取高容量的负极材料等，这是其中难点之一。在过去的几年中，我看到有很多新型材料出现，我们也在不断地对这些材料进行测试。在进行小规模测试时，它们的表现不错，但一旦规模化就会出现一些非常难解决的问题。
我们已经将一些硅材料进行小规模的推广和应用。充电的时候它的电容在不断地扩大，说明这是一项非常强大的技术。我们看一下结构方面，当分子非常小时是非常稳定的，但如果充电它就会变大，甚至出现爆炸的现象。这样的形态是很难处理的，那我们可不可以直接用大型的硅分子来进行电池的制作呢？实验表明这样是不会爆炸的。我们做了一系列的计算，如果分子的孔隙超过15%就没有问题，这样的材料相对来讲是比较稳定的，密度是非常高的。如果容量扩大了而寿命不够长也是一个问题，于是我们要解决寿命过短的问题。我们回收了一些原子，对其进行研究发现了一些不同的变化。
锂电池能不能用硫来替代呢？如果在正极使用硫，可以看到它的容量在不断下降。我们希望在这方面能够进一步研究，如何将硫这样的负极材料进行使用，我们在不断地尝试，其间也确实遇到了一些瓶颈。比如我们把它放在机器里进行处理，可以得出数据，也可以根据不同的时间把它切断，进行分布性的研究，同时可以看到它的谷峰出现了一些变化，这是一系列非常复杂的峰值，每个峰都因不同的原因从而带来不同的特点。我们可以看到它的充放电时间，以及不同的循环周期，有些是可逆的，有些是不可逆的。如果你比较了解硫就可以看到这样的线意味着什么。过去的研究并不代表全部，我们通过进一步研究硫机材料，发现这种变化是可逆的，而且看到从正极、负极的电流图像的情况，有一层非常厚的沉淀产生，这个问题对我们来讲非常头疼，于是我们尝试了新的设计来解决这个问题。对于用石墨材料制作的传统的硫机电池，我们用石墨将它的互动进行转化，技术材料得到了保护。通过改变它的设计，结果会非常干净，没有那么多沉淀，这样的结果使电池的稳定性得到了提升。
镁有两个电子，电容会更高。对于镁来讲，相对于传统的材料它必须找到合适的电解质材料，这是第一个问题。第二个问题是它的负极材料怎么去找。尽管目前还没有进展，但我们仍有一些新发现，并希望以镁这种材料来替代其他的材料，让它的安全性得到提高。不同的组合所呈现的镁表现不同，但镁电池的表现都很出色。一些固体的电解质可能会比传统的电解质更好，所以这种固态的材料我们也在设计和研究，比如一些组合电解质，就更稳定、更容易使用。但是，就它的容量来讲就没有那么地出色了。另外，这种组合物，或者聚合物，在负极材料上还是遇到一些瓶颈。
谢谢。
