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第四届全国储能工程大会暨中日电池研讨会(2018年7月14日下午2)
发布日期:2018-07-11  字号:   【打印

第四届全国储能工程大会暨中日电池研讨会

(4th China Energy Storage Engineering Conference-China-Japan Battery Seminar)

报告时间2018年7月14日(星期六)14:00-17:30

报告地点:合肥新站利港喜来登酒店二楼宴会厅B+C

  :夏永姚,Ulrich Stimming,周豪慎,张华民,夏定国,孙克宁,吴宇平,张正国

学术报告信息(一)

报告题目:锂离子电池的前沿技术与挑战

报告时间2018年7月14日(星期六)14:00-14:25

报告地点合肥新站利港喜来登酒店二楼宴会厅B+C

  夏永姚 教授

工作单位:复旦大学

举办单位:化学与化工学院

报告人简介

夏永姚,工学博士,博士生导师,复旦大学特聘教授。1987年毕业于浙江师范大学化学系。1990年获吉林大学化学系电化学专业理学硕士学位。1990-1993年进入中国科学院长春应用化学研究所工作。1997年获日本佐贺大学能源-材料科学专业工学博士学位,同年留校任日本文部省教官讲师。1998年赴美国南卡罗来纳州化学工程系做博士后研究员。1999-2001年在大阪工业技术研究所做博士后研究员。2001-2002年进入日立Maxell公司电池开发中心工作。2003年回复旦大学化学系工作。主要从事新型储能材料和技术的研究,包括锂离子电池、电化学电容器和新型电池体系等。共发表SCI论文280篇,包括Nat. Chem., Sci. Adv., Nat. Commun., Angew. Chem. Int. Ed.,Energy Environ. Sci., J. Am. Chem. Soc., Adv. Mater.,J. Electrochem. Soc. etc. 他引1万6千余次,单篇他引700次。申请和授权专利59项。2003年回国至今主持包括国家重点研发计划(首席科学家)、科技部“973计划”,“863计划”项目、国家自然科学基金重点、面上项目、上海市科委和企业合作项目等30余项。转让专利多项,多项研发的材料和技术已产业化或产业化示范应用。

获日本电化学会2002年度日本电化学会志优秀论文奖。2005年入选教育部新世纪优秀人才计划,2009年获国家自然科学基金委杰出青年基金,上海市优秀学科带头人。2015年获中国电化学会“电化学贡献奖”。2015年教育部自然科学一等奖(排名第一)。2016年上海市化学化工学会庄长恭化学化工科技进步奖。2108 Electrochemical Society (ECS) Battery Division Technology Award, Editor of J. Power Sources,Editorial Board of Scientific Reports。现任中国电化学会主任。

报告简介

自从1991年Sony公司推出了锂离子电池以来,锂离子电池已然成为最有前途和发展最快的市场。锂离子电池的电极材料从LiCoO2到LiFePO4、LiMn2O4、LiNixCo1-xO2等正极材料,能量密度从最初的18650圆柱形电池的1000 mA到现在超过3000mAh。锂离子电池的形状由最初的18650圆柱电池,到后来的方形铝壳电池,再发展到铝塑膜软包装的软包电池。锂离子电池的市场从最初的3C市场,如手机、笔记本、数码相机等小型设备,拓宽到以电动汽车为代表的新能源汽车、以分布式发电为代表的储能产业。随着社会的进步和科技的发展,锂离子电池面临着电池性能需要全面提升、应用领域需进一步拓宽的强劲需求,锂离子电池市场的应用对其性能提出了更高的要求,如3C市场对电池需要更长的待机时间、电动汽车电池对续航里程的增加以及储能电池需要更长的循环寿命和低成本等。本报告从以下几个方面介绍锂离子电池最新进展及面临的挑战:

1、锂离子电池的高比能量化,包括正负极电极材料的大容量化、正极材料及电解质溶液的高电压化等。

2、为提升锂离子电池的安全性,从有机电解质溶液发展到水系电解质溶液及固态电解质。

3、发展以金属锂为负极的下一代锂电池体系,如Li-S电池,Li-O2电池。

4、从元素战略出发,从锂离子电池发展钠离子电池及多价态金属离子(Mg2+、Ca2+、Al3+等)及其有机电极材料。

5、特殊领域的电池体系需求日益增加,如高温、高压环境下的使用;低温、大功率充电体系的开发等。

学术报告信息(二)

报告题目:New Concepts and Molecular Aspects of Redox Flow Batteries

报告时间2018年7月14日(星期六)14:25-14:50

报告地点合肥新站利港喜来登酒店二楼宴会厅B+C

  Prof. Ulrich Stimming

工作单位Newcastle University

举办单位:化学与化工学院

报告人简介

Ulrich Stimming is currently Professor of Physical Chemistry at Newcastle University, United Kingdom. Previously, he was Head of the School of Chemistry at Newcastle University. He was CEO and Scientific Advisor and Principal Investigator of TUM CREATE in Singapore. He had a Chair of Technical Physics and was Professor of Chemistry at Technical University Munich (TUM). Prior to that he was a director at the Research Center Jülich and before a member of the faculty of Columbia University in New York, U.S.A. He has visiting appointments at various universities including Shanghai Jiao Tong University (SJTU) and University of Science and Technology of China (USTC). 

Currently, he is the director of the Northeast Centre of Energy Materials (NECEM) funded by EPSRC. He also directs a large battery project at Newcastle University on degradation of Li-Ion batteries in cooperation with Cambridge, UCL and Glasgow universities. He has currently projects at Newcastle University based on funding of approx.. 5 M GBP. 

Prof. Stimming is the founder and Editor-in-chief of the scientific journal “Fuel Cells-From Fundamentals to Systems”, VCH-Wiley. He was the co-director of the Joint “Institute for Advanced Power Sources” of TU Munich and Tsinghua University, Beijing, from 2010-2014. He coordinated for the Association of Leading Technical Universities in Germany (TU9) a research network of a total of 8 universities in electro-mobility between Germany and China. 

Prof. Stimming was educated at the Free University of Berlin, Germany, where he received his Diploma degree in Chemistry and a Ph.D. in Physical Chemistry. He has 300+ publications, close to 20,000 citations and an h-factor of 69; he also holds numerous patents and awards.

学术报告信息(三)

报告题目:开发下一代动力电池和储能电池

报告时间2018年7月14日(星期六)14:50-15:15

报告地点合肥新站利港喜来登酒店二楼宴会厅B+C

  周豪慎 教授

工作单位:南京大学

举办单位:化学与化工学院

报告人简介

周豪慎,南京大学现代工程与应用科学学院千人计划教授、博士生导师,教育部长江讲座教授,国家千人计划特聘专家。1985年本科毕业于南京大学物理系,1994年研究生毕业于日本东京大学工学院,获工学博士学位。历任日本国立产业技术综合研究所研究员,主任研究员,教授级主任研究员、研究组组长,首席研究员。日本国立东京大学特任教授(兼)。长期从事能量储存与转换方面的研究,特别在锂离子电池、锂空气电池,新型电池的基础理论和应用开发方面做了大量长期的工作。在Nature Materials(1篇),Nature Communications(2篇),Angew. Chem.Int. Ed(7篇), Energy Environment Sci.(11篇), Adv. Energy Mater.(4篇)Adv. Mater.(14篇), Adv. Fun. Mater.(4篇), J. Am. Chem. Soc.(5篇), Nano Letter(3篇), ACS Nano(3篇)等学术和专业刊物上发表SCI论文超过250篇,发表论文他引超8000次,其中单篇被引用100次以上的超21篇,SCI上H-index为52。已取得专利20多件。

学术报告信息(四)

报告题目:液流电池储能技术的研究开发、工程应用及挑战

报告时间2018年7月14日(星期六)15:15-15:40

报告地点合肥新站利港喜来登酒店二楼宴会厅B+C

  张华民 研究员

工作单位:中国科学院大连化学物理研究所

举办单位:化学与化工学院

报告人简介

张华民,男,燃料电池、储能电池技术研究专家。汉族,1955年5月生于山东荣成。1982年3月毕业于山东大学化学系。1985年、1988年先后获日本九州大学工学硕士、工学博士学位。中国科学院大连化学物理研究所研究员、储能技术研究中心主任,兼任中国电工协会智能电网标准委员会主任委员、中国能源学会副理事长。大连融科储能技术发展有限公司副总经理、总工程师。 先后从事催化材料、功能材料、燃料电池技术、液流电池技术等研究。2000年6月,作为中科院“百人计划”人才引进回国。作为课题负责人,先后主持了863电动汽车重大专项燃料电池发动机的研究开发。作为首席科学家,主持中国科学院知识创新燃料电池重大项目的研究开发。目前,作为973首席科学家,正在主持大规模高效液流电池储能技术的研究项目。先后获得省部级科技发明一等奖二项、二等奖一项、国家四部委颁发的“九五”国家重点科技攻关计划优秀科技成果奖一项,中国通用科技成就二等奖一项。共发表研究论文210篇,申报发明专利130项,其中国际专利27项。

学术报告信息(五)

报告题目:锰基富锂正极材料的研究进展

报告时间2018年7月14日(星期六)15:50-16:15

报告地点合肥新站利港喜来登酒店二楼宴会厅B+C

  夏定国 教授

工作单位:北京大学

举办单位:化学与化工学院

报告人简介

夏定国,北京大学工学院能源与资源工程系&材料科学与工程系教授, 教育部长江学者特聘教授 ,先进电池材料理论与技术北京市重点实验室主任。

多年来,主要从事材料物理化学的教学、研究工作。先后主讲了本科生、硕士生、博士生课程等10门。承担或完成了包括国家“863”课题、国家“973”课题以及国家自然科学基金课题在内的国家与省部级课题10余项;获国家发明专利20多项;获得国家与省部级科学技术奖励2项。在国内外学术期刊发表“SCI”收录论文150余篇;出版学术专著2部。

报告简介

商业化锂离子电池正极材料LiCoO2的容量一般在140 mAhg-1 左右,LiMn2O4 的容量在125 mAhg-1左右,LiFePO4的容量在160 mAhg-1 左右,其低的比容量不能满足高能量密度动力电池的要求。正极材料成为制约高比能量密度的锂离子动力电池发展瓶颈及锂离子电池产业升级换代的关键。

2001年, 美国阿贡国家实验室提出O3型层状Li2MnO3·LiCoO2固溶体材料,基本结构为O3基体中存在Li2MnO3相畴,能够提供超过250 mAhg-1的比容量。尽管存在很多问题,通过全球科学工作者的共同努力,锰基富锂材料的循环容量稳定性及首次充放电效率得到长足的进步,为电动汽车用高比能量锂离子电池的发展带来了新的希望。2017年,北京大学基于几何结构效应, 提出将O2构型的LiMO2相与单层Li2MnO3相复合, 制备出了一种O2构型锰基富锂材料,这种材料具有将近100%的首次库伦效率、400mAh·g-1的放电比容量和电压稳定性,这对于我国锂离子动力电池产业的健康发展有重要意义。

学术报告信息(六)

报告题目:高比能量锂离子电池材料设计及应用

报告时间2018年7月14日(星期六)16:15-16:40

报告地点合肥新站利港喜来登酒店二楼宴会厅B+C

  孙克宁 教授

工作单位:北京理工大学

举办单位:化学与化工学院

报告人简介

孙克宁,男,北京理工大学教授。主要从事电化学、新能源材料领域的交叉研究,在固体氧化物燃料电池发电技术与高比能锂离子电池及相关材料的研究与工程化应用、电厂烟气脱硝催化剂系统工程等方面有多年的研究工作积累。发表学术论文300余篇,2014年至2017年连续四年获能源领域Elsevier中国高被引学者。获授权国家发明专利40余项,承担了数十项国家级科学项目。曾获国家科技进步及技术发明奖各1项、省部级科技奖5项。2004年入选教育部新世纪优秀人才。2006年被聘为教育部长江学者奖励计划特聘教授,2006年入选“新世纪百千万人才工程”国家级人选,同年入选国防科技工业有突出贡献中青年专家。2013年获政府特殊津贴。现任北京市化学电源与绿色催化重点实验室主任,电化学关键技术与化学电源教育部创新团队带头人,国防科技创新团队带头人,北京市电动车辆协同创新中心清洁能源与动力首席科学家,中国能源研究会燃料电池专业委员会副主任委员,担任《化工学报》期刊编委,数次担任重要国际学术会议主席和委员。

学术报告信息(七)

报告题目:锂离子电池第三代隔膜的研发

报告时间2018年7月14日(星期六)16:40-17:05

报告地点合肥新站利港喜来登酒店二楼宴会厅B+C

  吴宇平 教授

工作单位:南京工业大学

举办单位:化学与化工学院

报告人简介

吴宇平,南京工业大学特聘教授。1997年毕业于中国科学院化学研究所,获理学博士学位。此后在清华大学、日本早稻田大学和德国开姆尼兹工业大学(洪堡学者)工作过,2003作为优秀人才引进复旦大学,担任教授;2015年引进到南京工业大学能源科学与工程学院。2004年、2009年先后获上海市科委“启明星”、“启明星(跟踪)”;2014年国家杰出青年基金(自然科学基金委);2015、2016、2017年被Thomson Reuters、Clarivate Analytic列入全球高引用学者名单2015年被Thomson Reuters从高被引用学者名单中评选为最具影响力的科学菁英;2017年入选世界名人录和江苏省科技厅“双创人才”计划。已在国内外刊物上发表了250余篇文章,包括Chem. Soc. Rev.、Angew. Chem.、Energ. Environ. Sci.、Adv, Mater.、Adv. Energ. Mater.、Adv. Funct. Mater.、Prog. Mater. Sci.、Nano Lett.、Nano Energ.、NPG Aisa Mater.,ESI高引用文章33篇,H-因子61。编写锂离子电池方面的中英文专著6本,全球销量4万多册。授权发明专利24项。自2006年起,担任IUPAC International Conference on Novel Materials and their Synthesis (NMS)国际会议的共同主席。

报告简介

随着锂离子电池能量密度的不断提高及应用领域的不断拓广,对安全性能的要求也不短提高,因此,对隔膜的要求也在不断提高。最先的第一代隔膜是采用聚丙烯或者聚乙烯为原料,通过湿法或者干法拉伸而成,此后出现的第二代隔膜是在原有隔膜的基础上涂布陶瓷粒子,将安全性能进一步提高。正当市场对第二代隔膜适用的时候,我国对电动汽车补贴政策的改革,推动了第三代隔膜-凝胶隔膜的出现。其不仅具有液体电解液高的离子导电率,还具有固态电解质的优点,因为液体电解液加入到其中后形成凝胶,大幅度降低了液体电解质的挥发性。我们在此领域开展了十多年的研究和开发,在世界上首次实现第三代隔膜的批量生产,可用于高能量密度的动力锂电池和高端手机电池。本报告将讲述我们在此领域作的部分工作,部分工作已经申请了我国、美国、日本和欧洲发明专利。

学术报告信息(八)

报告题目:基于储热技术的动力电池热管理系统研究

报告时间2018年7月14日(星期六)17:05-17:30

报告地点合肥新站利港喜来登酒店二楼宴会厅B+C

  张正国 教授

工作单位:华南理工大学

举办单位:化学与化工学院

报告人简介

张正国,教授,博士生导师。华南理工大学化学与化工学院院长,中国化工学会储能专业委员会副主任委员,广东省热能高效储存与利用工程技术研究中心主任。«Solar Energy Materials and Solar Cells»、«化工进展»、«储能科学与技术»等期刊编委。1990年6月,获成都科技大学化学工程专业学士学位,1993年6月和1996年6月分别获华南理工大学化学工程专业硕士和博士学位。2002年10月至2003年9月,在日本九州大学进行访问研究,2015年1月,任日本北海道大学访问教授。主要从事传热强化与相变储热技术研究。作为项目负责人先后主持科技部“973项目”课题和“863计划”项目、国家自然科学基金(联合基金)重点项目和面上项目、广东省自然科学基金团队项目等。在能源、化工领域主流国际学术期刊发表SCI收录论文120多篇,其中12篇论文先后入选ESI高被引论文(TOP1%)。授权发明专利10多件。开发出的“螺旋隔板强化管换热器”在近百家石化、化工企业推广应用;“高导热复合相变材料”在新型军事装备的温控系统中应用,实现了装备的小型化和轻量化。研究成果获教育部及广东省科技奖励二等奖4项。

报告简介

随着动力电池在新能源汽车中广泛应用,设计良好的热管理系统对提高电池及新能源汽车性能和安全性具有重要的意义。基于储热技术的电池被动式热管理是一种新型电池温控技术,利用相变材料发生固液相变过程中吸收/释放大量热且温度保持恒定的特性,可在低耗能情况下控制电池温度于最佳工作区间。

为了推动相变储热技术在热管理中的应用,我们制备了热导率高于10 W/m·K,相变焓高于160 kJ/kg的石蜡/膨胀石墨定型复合相变材料以及热导率低于0.2 W/m·K,相变焓高于150 kJ/kg石蜡/气相二氧化硅定型复合相变材料,分别用于高温电池的冷却及低温电池的保温。通过考察相变材料相变温度、相变焓及热导率等热物性对电池控温特性的影响,发现相变温度为40℃附近且具有高相变焓的相变材料有利于控制电池温度于20~45℃最佳工作范围内;热导率对电池控温的性能取决于环境温度及电池组规模:低热导率复合相变材料有利于减少单个电池热损失,提升单电池在-5~10℃低温环境下的工作性能及循环寿命;高热导率复合相变材料在高温和低温两种环境下都能提高多电池构成的电池组温度均匀性,提升电池的整体充放电的一致性。

为了提升被动式热管理系统在连续高倍率充放电过程中的稳定性,我们将主动热管理与被动热管理技术相结合,引入强制空冷为相变材料提供辅助散热,利用强制空冷强化相变材料与环境之间的热交换,克服了因相变材料热积聚造成的热管理系统失效。此外,我们还提出了集电池发热、相变储热和主动散热为一体的数值传热模型,该模型的计算结果与实验测量数据吻合度高,能很好地揭示电池热管理系统内部的传热机理。

(安洁/文)  
编辑:徐小红
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