近日，2023年度天津市科技奖公布，由中国科学院院士、物创实验室科研骨干、南开大学化学学院教授、博士生导师陈军牵头的“高性能锂离子电池关键材料技术研究与应用”项目荣获2023年度天津市科学技术进步特等奖。
陈军院士团队顺应国家重大战略需求，一直致力于新能源电池研发，持续攻关电动汽车用的锂离子电池和规模储能用的钠离子电池，针对不同的技术难题，二十多年来持续研发。
目前，陈军院士团队已在天开园成立了生产电池材料和电芯的常兴储能和常兴新能源两家公司。
陈军院士团队成员、国家级青年人才严振华深度参与、研究项目，他对记者说：“目前，市面上电动汽车广泛应用锂离子动力电池，但现有的电池能量密度、安全性以及充电速度等，制约着电动汽车的进一步发展。也就是动力电池的‘高能量密度-高安全性-快充电’三者难以同时兼顾，这也成为限制行业发展的技术瓶颈。”
针对电动汽车的电池安全性、续航里程等问题，在陈军院士带领下，严振华与团队其他成员一同，对技术难题进行重点攻关，创新突破三方面问题。
他们提出高镍三元正极材料一致性批量制备新方法。严振华说：“不同金属离子溶度积差别大，常规的共沉淀法难以实现原子级的均匀混合。”为此，他们团队提出以偏铝酸盐为铝源的共沉淀技术路线和后置进料式共沉淀工艺，实现高镍三元正极材料一致性规模化制备。
“为了消除里程焦虑，我们研究能够实现长续航的高镍电池。”严振华说。针对富锂锰基正极材料在电池使用过程中的结构快速劣化导致容量和电压衰减的难题，陈军院士团队开发稳定富锂锰基正极材料结构的关键新技术。
更重要的，他们破解了电池能量密度-安全性-快充性不可兼得的难题。针对高比能锂离子动力电池电极、电解液表面阻抗大、热量管理难和安全性差的难题，陈军团队联合捷威动力和力神电池等在津企业，突破了高效预充技术、复合耐热涂层技术、阻燃电解液和多孔电极快充技术等，开发出高比能、高安全、快充型锂动力电池。
目前，该项目能量密度最高达到353瓦时每公斤，循环寿命超过1000次，快充时间实现20分钟内，安全性能满足国标要求。
严振华说：“目前开发出的锂离子动力电池和模组系统等产品应用在国产新能源汽车上，装车已超过10万辆。”
合抱之木，生于毫末。从最早买国外产权专利到如今有了自己的知识产权专利，从最初只有个位数的团队成员到如今实现了300人的大团队……陈军院士团队始终在新能源电池领域持续创新，如今，国内新能源电动汽车发展的越来越安全、性能越来越好，这不仅是三十多年来陈军院士团队创新攻关的结果，也将是他们眼下继续努力的发展方向。
