江森自控公司工程消防产品经理Derek Sandahl日前对如何防止锂离子电池热失控并引发火灾的最佳方法进行了分析和探讨。他在发表的一篇文章中指出，安全管理锂离子电池储能系统应该成为储能行业头等大事。

很难想象我们的日常生活中没有锂离子电池。它们主导了便携式电子设备的小规格电池市场，也普遍用于电动汽车。与此同时，锂离子电池也存在一些严重的问题，包括：在低温下存在潜在的火灾隐患和性能下降；以及废旧电池处理对环境的影响相当大。

便携式智能器件与长续航动力汽车的发展对可充电的二次电池的能量密度提出了更高要求。金属锂电池因其高比容量(3860 mA h g-1)和较低的标准电压而受到关注，是理想的高能量密度负极材料。然而，锂金属电池的实际应用仍面临不可控的锂离子动力学问题，如不可控的锂沉积和溶解行为、固态电解质中间相(SEI)界面的反复生成和变形以及体积膨胀等，这会引起严重的锂枝晶问题并缩短锂金属循环寿命。

近日，中国科学院大连化学物理研究所催化基础国家重点实验室二维材料化学与能源应用研究组研究员吴忠帅团队在混合型电化学储能器件研究方面取得进展，构建了具有与锂离子电池类似工作机理的摇椅式电池—超级电容器混合储能器件，并通过电极容量和动力学“双匹配”策略，同时实现了器件的高能量密度和高功率密度(“双高”)。

锂离子电池使我们现在认为理所当然的轻量级电子设备成为可能，也使电动汽车快速发展成为可能。但是，世界各地研究人员正在继续挑战极限，以实现更高能量密度，即在给定质量材料中可以储存更多能量，从而提高现有设备性能，并有可能实现新应用，如长距离无人机和机器人。

消费者经常抱怨电池技术的进步速度不如其他技术，比如计算能力在过去几十年里有了显著提高，然而电池仍旧只是在相对较小的步伐上得到了改善。不过大家目前面临的最大问题是，随着移动设备、电动汽车和电网存储解决方案的普及，人们根本无法生产足够的电池来满足需求。

锂离子电容器是一种介于超级电容器和锂离子电池之间的新型储能器件，具有高能量密度、高功率密度、可快速充放电、长循环寿命和高安全性能等优点，在轨道交通、电动汽车的能量回收和加速启动、新能源发电、航空航天等领域有着广泛的应用前景。

TUBALL™单壁碳纳米管是将电动汽车用电池提高到新技术水平的解决方案。OCSiAl是占全球95%的单壁碳纳米管产能的领导厂商，为锂离子电池正负极提供有效和经济可行的解决方案。

俄罗斯国立研究型工艺技术大学科研人员合成了一种新的纳米材料，可以取代目前在锂离子电池中使用的低效石墨，从而提高了锂离子电池的容量，延长了使用寿命。相关研究结果发表在《合金与化合物》杂志上。

挪威正在建设一家锂离子电池回收厂。该工厂的建设工作由挪威材料加工商Hydro公司和总部位于瑞典的锂电池制造商Northvolt公司合资组建的Hydrovolt公司实施。该工厂将在今年晚些时候建成，届时每年可以回收和处理8000吨以上二次或废弃电动汽车电池。

锂离子电池广泛应用于固定储能市场和交通运输市场，它们也是消费电子产品中的主要电源。多家琛分析机构预计，锂离子电池在未来10年内仍将占据储能部署的大部分市场份额。

根据欧盟发布的“欧洲电池创新”(EuBatIn)提案，Sunlight公司投资的计划被视为“欧洲共同利益重要项目”(IPCEI)，并且该公司已在该类别项目中获得希腊政府援助。德国电池生产商瓦尔塔(Varta)公司也在今年7月获得了德国政府资助，投资3亿欧元试点生产大型锂离子电池，以支持将该公司现有的锂离子技术符合为“欧洲共同利益重要项目”(IPCEI)要求。

电极的材料选择及巧妙的结构设计对构建高性能的电化学储能器件具有重要意义。三维导电网络对均匀负载良好分散的活性纳米结构尤为重要，同时也能够为纳米活性物质提供三维快速的电子和离子传输通道。一维石墨烯卷继承了石墨烯优异的电学性能，具有一维材料的一些性能，如表面积比大、载流子迁移率高、自聚集受限、机械强度高等。此外，与表面无缝的碳纳米管相比，石墨烯卷在端口和边缘处呈开口状，这更有利于电解液的渗透和离子的迁移。石墨烯卷是一种良好的自支撑电极框架，这种自支撑结构可通过省去非电化学活性元件(包括电流收集体、导电剂和粘合

锂离子电池以其高能量密度、高效率和低自放电率在便携式电子产品和电动汽车中占据主导地位，然而使用易燃的有机电解液所引起的严重安全问题阻碍了它的广泛应用。水性可充电电池由于使用了不可燃且价格低廉的水溶液(即用水作溶剂的溶液)作为电解液，不仅比锂离子电池更安全、成本更低，也更容易制备。但由于受到水分解电压的限制，目前水性可充电电池的能量密度远低于锂离子电池。

随着我国新能源汽车产业的井喷式发展，新能源汽车三电系统中的车辆电池研发、生产、回收，已成为制约我国新能源汽车产业发展的“紧箍咒”。在新能源电池研发、生产方面，目前市场主流新能源汽车所使用的电池主要为磷酸铁锂电池和三元锂电池，而镍、钴、锰、锂四大重金属都是这两种电池生产所需主要原料。其中，钴和锂不仅价格昂贵，而且资源匮乏，大量依赖进口，对外存度较高。在新能源电池回收方面，据有关数据推测，2016年我国动力电池的报废量累计约为2万——4万吨，到2020年前后，预计累计报废量将突破15万吨，达到17万吨左右的规