那些年初信誓旦旦叫囂著年底如何如何的企業(yè)，是否都成了臨淵而羨；那些在鋰電“撈金”熱潮中碩果累累的企業(yè)，是否又在政策的驟變中懊悔得魚忘筌。而不管這一年如何動蕩，作為鋰電人都不得不承認，2017真的很精彩。

　　這一年，市場向龍頭企業(yè)的馬太效應愈發(fā)凸顯，中小企業(yè)的淘汰已經開始；這一年，動力企業(yè)與車企的合作進一步深化，雙方的融合協同共進成為業(yè)界共識；這一年，資本對產業(yè)的烙印更加深刻，無論是兼并購還是IPO，資本已成為動力企業(yè)前行的必備選項。

　　而站在技術的角度，2017年更是被譽為種種元年。以鋰電之父約翰·古德諾夫為起點，各大企業(yè)及研究機構相繼在“固態(tài)電池”的戰(zhàn)場中亮劍，2017成固態(tài)電池元年；寶馬、戴姆勒、通用、大眾、豐田、本田、現代等主流車企紛紛宣布燃料電池汽車進度，2017成燃料電池元年；三元市場占比實現對磷酸鐵鋰的反超，堅守磷酸鐵鋰的比亞迪宣布明年純電動車型改用三元，2017成三元電池元年。

　　2017年值得說道的事情太多太多，但筆者想要強調的是，對于動力電池而言，鋰電池始終都是主流的技術路線，至少數十年內不會更替。其中鋰電技術的近期目標是通過高鎳三元正極、硅碳負極實現300wh/kg；中期(2025年)目標是基于富鋰錳基/高容量Si—C負極，實現單體400wh/kg；遠期則是開發(fā)鋰硫、鋰空電池，實現單體比能量500wh/kg。

　　當然，這個遠期目標還有待商榷，科學的發(fā)展往往出人意料，尤其是鋰電這個技術分支極廣的行業(yè)，但其核心問題都是解決能量密度、功率密度以及安全性。

　　下面就來看看本周鋰電行業(yè)都有哪些新技術和大事件吧。

　　1、新型燃料電池催化劑大幅降低制氫成本

　　據國外網站報道，圣巴巴拉加州大學(UCSB)的一個研究小組已經探索出一種新的甲烷制取氫氣的方法，該方法較此前的技術成本更加低廉，同時也可以防止溫室氣體(例如二氧化碳)的生成？

　　UCSB團隊研究使用熔融金屬和熔融鹽作為全新的催化體系。實驗表明，熔融合金中的不同金屬組合可能增強其催化活性，將甲烷轉化成氫氣和固態(tài)碳。研究人員已經開發(fā)出一種單步方法，通過該方法可以將甲烷轉化為氫氣，比傳統的SMR方法更簡單，更便宜，并且副產物為方便儲存的固態(tài)碳。

　　研究人員將甲烷氣體引入裝有催化活性的熔融金屬反應器的底部。隨著氣泡的升高，甲烷分子容器壁上催化劑接觸，形成碳和氫氣。當到甲烷氣泡到達容器頂部時，它已經分解成氫氣，并從反應堆頂部釋放出來。漂浮在液態(tài)金屬頂部的碳固體也可以方便分離出去。

　　與依靠固體表面上發(fā)生的反應的常規(guī)方法相比，熔融金屬合金表面不會因碳的積聚而失活，并且可以無限期地重復使用。及時將反應生成物中從反應體系中分離出來，可以促進反應正向進行，這個過程原則上可以在高壓下運行，使得甲烷的轉化率很高。

　　點評：目前的燃料電池產業(yè)化還不成規(guī)模，對氫氣的需求并不旺盛，因此對這種已經商業(yè)化幾十年的蒸汽甲烷重整技術(SMR)并不感冒，畢竟SMR不僅消耗大量能量，還產生二氧化碳。不過隨著燃料電池技術的升級，一旦實現規(guī)?；瘧茫@種新型催化劑的價值將成幾何倍數的體現出來。

　　2、新型復合鋰電隔膜可儲存鋰離子

　　瑞典烏普薩拉大學(UppsalaUniversity)的LeifNyholm教授和ZhaohuiWang研究員課題組利用簡單經濟的paper-making法成功合成了Redox-active復合鋰離子電池隔膜，創(chuàng)造性地通過將惰性的隔膜層轉化成有鋰離子存儲容量的導電高分子材料層，有效提高了鋰離子電池的能量密度。

　　其核心思想就是將傳統的厚隔膜轉換成由一層薄的絕緣層和一層厚的活性層組成的雙層隔膜(Redox-activeSeparator)，以此來提高鋰離子電池的容量密度。

　　Redox-active隔膜中薄的絕緣層由納米纖維素纖維(NCFs:Nanocellulosefibers)構成，厚的活性層由納米纖維素纖維和導電高分子聚吡咯(PPy:Polypyrrole)復合材料組成。在設計中，PPy層是需要對著電池正極放置的，因為當電池工作時，電化學活性的PPy材料能通過陰離子脫嵌機理為電池提供正極材料以外的容量。

　　點評：從理論上說，通過隔膜來儲存鋰離子，確實能極大程度上的提升能量密度。但提升能量密度的方法何其多，這種新型隔膜除了能儲存鋰離子外是否還具備傳統隔膜的基本功效其實很難說，而這種隔膜的存在是否會對電解液產生影響更是缺乏大量的實驗，最為重要的是能否實現量產，如若不能，那這種隔膜的意義將蕩然無存。

　　3、ASU研究人員用陶瓷替代電解液解決鋰電池安全問題

　　亞利桑那州立大學的專家們解決了一大難題，未來的電池將成為便攜式小型電子件。Chan的團隊提出用陶瓷來替代易燃的電解液，大部分安全問題都是由于短路引起的，電解液易著火，并引起氣體散發(fā)及材料降解等連鎖反應。

　　目前研究人員正在利用更為穩(wěn)定的固態(tài)材料替代電解液，并維持其較高的離子導電性(ionicconductivity)。目前的挑戰(zhàn)在于，許多固體電解質易碎，團隊正在探索將具有鋰離子導電性的陶瓷納米材料與聚合物相融合，旨在獲得理想的固態(tài)電解質，并確保其良好的機械性能、較高的鋰離子導電性及提升其安全性能。

　　點評：固態(tài)電池本身就已經不是什么新鮮事情了，而陶瓷固態(tài)電解質在固態(tài)電池的眾多技術路線中，甚至都排不上號，其并不出眾的電化學性能，限定了它的應用場景幾乎只能在手機數碼等領域，當然其應用難度也低于硫化物、氧化物等固態(tài)電解質研究方向。不過總體看來，陶瓷固態(tài)電池應該很快就能真實應用在消費者手中。