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鋰離子電池因其能量密度高、壽命長等優(yōu)異的性能，自1991年投入市場以來一直備受矚目。已成為21世紀(jì)能源經(jīng)濟中一個不可或缺的組成部分。

因為具有較高的理論比能量，Li–S電池作為鋰離子電池最有希望的替代品受到極大的關(guān)注。其高能量密度依賴于可逆的表面電化學(xué)反應(yīng)，在硫正極中引入電催化活性成分可以有效加速表面反應(yīng)動力學(xué)，從而提高硫的利用率并減輕多硫化物的穿梭效應(yīng)。

動力電池殘酷淘汰賽波及到上游正極材料行業(yè)，能夠綁定大客戶生存下來的企業(yè)所剩不多。

什么是鋰空氣電池？鋰空氣電池和鋰離子電池有什么區(qū)別？為什么鋰空氣電池的這個突破很重要？這首先要從鋰離子電池為什么能量密度不高講起。

據(jù)調(diào)研顯示，2018年以來，在乘用車三元動力電池帶動下，三元材料進一步放量，領(lǐng)先企業(yè)營收凈利倍增，同時在高鎳三元方面你追我趕。目前具備實際產(chǎn)能1萬噸以上的估計只有7-8家，占了差不多90%以上的市場，高度集中市場格局凸顯。

近年來，中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所所屬新能源技術(shù)所研究員韓偉強領(lǐng)導(dǎo)的先進鋰離子電池團隊，在高容量硅、鍺、錫基負極材料方面取得系列進展。在高性能硅基負極材料方面，科研人員開發(fā)了一種低成本、高容量、高穩(wěn)定性的多孔硅基負極材料技術(shù)。

世界各地的科研人員對石墨烯報以巨大的研究熱情，一方面集中于其獨特的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的性質(zhì)，另一方面則是聚焦于其對社會生產(chǎn)生活方式的改進甚至是顛覆性的應(yīng)用潛力。

磷酸鐵鋰正極材料因其優(yōu)良的電化學(xué)性能，被認為是最具應(yīng)用前景的鋰離子電池正極材料之一。但由于其導(dǎo)電率低和鋰離子擴散速率慢等問題，一直制約其發(fā)展。

市場和消費者對電動汽車和便攜式電子產(chǎn)品的續(xù)航里程的高度關(guān)注，驅(qū)動著鋰離子電池能量密度的不斷提升。提升鋰離子電池能量密度最常用的策略是開發(fā)新型高電壓高容量正極材料（如鎳錳酸鋰、高電壓鈷酸鋰、高電壓三元材料等）或高容量的負極材料（如硅碳材料）。

國家重點研發(fā)計劃“新能源汽車”重點專項2016年度立項項目“高比能量動力鋰離子電池開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化技術(shù)攻關(guān)”在高鎳正極材料研發(fā)方面取得突破性進展。

疊層器件結(jié)構(gòu)可有效拓寬太陽能電池的光響應(yīng)范圍，在提升各種類型光伏電池的光電轉(zhuǎn)換效率(PCE)方面具有重要應(yīng)用。相比于單結(jié)電池，疊層電池中涉及更多類型的光電活性和電極修飾層材料、且具有更加復(fù)雜的器件結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)高效率的疊層電池材料與器件制備是一項十分具有挑戰(zhàn)性的工作。

石墨烯被譽為“改變21世紀(jì)的神奇材料”，且因其獨特的電學(xué)、力學(xué)、熱學(xué)和光學(xué)性能及較高比表面積，近年來受到極大重視。歐美各國政府和IBM、巴斯夫、拜耳、空客和三星等公司均在積極部署石墨烯及其應(yīng)用技術(shù)研發(fā)。石墨烯還被列入中國新材料產(chǎn)業(yè)“十三五”規(guī)劃，進一步明確了其國家層面的戰(zhàn)略地位。其中，石墨烯儲能應(yīng)用受到格外關(guān)注，有望帶來儲能技術(shù)“顛覆性”突破。