攻堅鋰離子電池——中國科學院物理研究所黃學杰研究員

黃學杰，現(xiàn)任中國科學院物理研究所研究員、博士生導師，松山湖材料實驗室副主任并兼任鋰離子團隊負責人。自1996起任課題組長主持物理所鋰離子電池及其關鍵材料的研究、開發(fā)與產(chǎn)業(yè)化工作，提出了氧化物正極材料表面改性技術，率先開展了高電壓鈷酸鋰的研究和耐高溫循環(huán)的尖晶石錳酸鋰的研究。發(fā)展出高功率納米磷酸鐵鋰材料和電池技術，應用于純電動和混合動力汽車。在國際上率先開展納米儲鋰材料的研究，將固體離子學與納米科學技術結合起來，建立了高容量負極材料的研究基礎。已發(fā)表期刊論文402篇，他人引用32769余次，已經(jīng)接受發(fā)明專利129項。發(fā)起設立了蘇州星恒電源有限公司等，設計出新的工藝和裝備，實現(xiàn)了鋰離子動力電池的產(chǎn)業(yè)化。

主要經(jīng)歷

黃學杰研究員于1982-1986年本科就讀于廈門大學化學系物質(zhì)結構專業(yè)，學士學位；1986-1989年碩士就讀于中國科學技術大學三系化學物理專業(yè)，碩士學位；1991-1993年博士就讀于荷蘭Delft技術大學化工與材料系無機材料專業(yè)，工學博士學位；1994-1995年在德國Kiel大學工學院做博士后研究；1996-1999年任中國科學院物理研究所副研究員/課題組長；1999年任中國科學院物理研究所研究員/課題組長；2003年創(chuàng)立蘇州星恒電源股份有限公司；2014年創(chuàng)立江西恒動新能源有限公司。

主要項目及課題

1996-1999年，黃學杰研究員作為自然科學基金課題負責人，進行梯度氧化物混合導體的研究；1996-2000年，和陳立泉院士聯(lián)合進行方形鋰離子電池研究；2001-2005年，作為863重點課題負責人，進行磷酸鹽等新型正極材料材料的研究；2002-2005年，在由星恒公司負責，物理所聯(lián)合承擔的863電動汽車重大專項課題中，進行高功率鋰離子電池研究；2002-2006年，負責973項目，完成致密能源的基礎研究；2004-2007年，擔任發(fā)改委示范工程項目負責人，負責鋰離子動力產(chǎn)業(yè)化示范工程；2006-2008年，作為863課題負責人，進行LiMPO₄等儲能鋰離子電池材料研究；2009-2010年，擔任863節(jié)能和新能源汽車重大專項課題及車用高功率鋰離子電池新技術子課題負責人；2007-2011年，作為納米重大專項課題負責人，進行高容量納米復合儲鋰材料結構設計和制備機理研究；2012-2017年，作為納米重大專項課題負責人，進行高容量納米正極材料結構設計和制備機理研究；2013-2017年，擔任工信部強基專項：鋰離子動力電池工藝技術基礎服務平臺負責人；2015-2018年，擔任廣東省科技重大專項：鋰離子動力電池工藝裝備創(chuàng)新基地負責人；2017-2021年，擔任全固態(tài)電池重點專項首席科學家；2019-2024年，擔任高密度電池及其關鍵材料重點研發(fā)專項首席科學家。

黃學杰研究員視角

對于金屬進口依賴度高的問題，黃學杰研究員表示：“隨著生產(chǎn)需求的突然增加，供應跟不上，所以做每一個電池都有資源方面的考慮，怎么能夠做到資源節(jié)約型？最近我是覺得鋰電方面有兩個特點：無鈷的多了，高錳的、低鎳的多了，鎳也很緊張，高壓的電池多起來。”

電池里面鈷的回收率目前已超過99%，鋰的回收率也可以進一步提高，有可能達到99%。如果不能夠做到高水平回收、綠色回收，未來電池將面臨無材料可用的問題。黃學杰研究員表示：通過技術的進步，少用、高效地用，那么通過回收與再生利用，可以充分地發(fā)揮其作用。

鈉離子電池儲能的大發(fā)展對鋰離子電池儲能的發(fā)展有幫助，能夠把碳酸鋰的價格壓在一個漲不上去的水平，黃學杰研究員表示相信鈉離子產(chǎn)業(yè)在成熟以后，會為鋰電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來巨大的價值。

參考來源：

央視《對話》欄目丨松山湖材料實驗室副主任黃學杰講儲能.松山湖材料實驗室

中國科學院物理研究所、中國科學院大學

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