5月24日，CIBF2018 第十三届中国国际电池技术交流会展览会在深圳会展中心开幕。北京航空材料研究院陈牧博士在技术交流会上发表主题演讲。以下是演讲正文：

我的题目是柔性薄膜锂电池中试型试制、变温熵变性能研究。

我们在电池方面并不是专家，但是我们在薄膜方面是专家，我们在这方面已经做了20年，我们研发了很多柔性的聚合物的平面材料，还有触控板。我们现在已经研发了柔性薄膜锂电池以及电化学窗口的架构。我们用真空来涂抹，如果对这方面非常感兴趣，对于TFLB感兴趣，我们可以说一下这方面的问题。同时我们还提供了各种测试，还有评估，还有表征。这是我们测试的一些设备，实验室，研发实验室超薄膜的锂电池，还有EC的窗口，这是卷到卷真空的喷涂方法。

我们可以看一下这里，这是我们阴极真空的喷涂，这是一个切割的情况。再回到锂电池，这是固态的锂电池，刚才张先生已经谈到了，我们是高温下的运行情况，硫化物和硫氧化物的运行情况，在室内温度下导电率比较高。据我所知，这个锂电池是唯一可商业化、可量产的电池，可以在亚马逊或者是外国的这些网站上看到一些供应商，但是有些时候是没有办法运到中国的，我们看一下这些柔性电池，这是我们一些展示的材料和项目，它们的性能是完全好的，放到水里面是完全没有任何反应的，我们还可以切割它，然后把它放到软包当中放到水里面，还是安全的。另外还有一些柔性电子化的设备，比方说手机这些电子，还有太阳能。我觉得我们的产品是可以做到这一点的，我们是用不同的容量来分我们的产品，比方说在50毫安时以下的是用在电子产品当中，如果是1-10的范围…可以用于追踪我们的健康信息等等，因为它可以弯曲，可以更好的帮助我们使用。

这个实验室其实有很多领军人物帮助我们更好的进行研究，有一些公司其实也有说到它们可以提供相关的产品，但是真正的只有两家公司可以在线上卖这个产品，这个是我们产品线产品的工厂，有锂硅的电池等等。我们现在的进展有哪些呢？TFLB，我们知道电池的发展已经有30多年的历史了，国家的实验室从20年前开始进行相关的研究。我们看到正极情况，用残杂的方式来做，我们是在室温的情况下大概是4微米，但整个电解液是非常薄的。而对于负极而言，我们用硅基为主的复合物，在首充的时候，在负极当中做的。

我们认为材料并不是重心，而工艺才是最重要的。我们可以看一下，之前制造这种TFLB的方式，它们有两个特征，要进行辐射，然后是要以非常低的沉积率进行制造。我们现在所用的这些柔性材料，想要更好的提高它的导电性和一些其他的性能特性。大家可以看一下，我们这个层之前是6层，我们只要用到4层。过程当中所用的材料就是卷到卷的材料。这个工艺是这样的，首先是由柔性的材料，如左下图所示，大家可以看一下这个视频，首先看到聚合物，在底部会有一些其他的机层，所以我们也会用到柔性的玻璃硅和聚合物。我们做的锂电池，这是涂附之后，LiCO可以用做稍候的步骤。这是我们的原材料，我们的合作伙伴希望我们能把它量产进行商业化。我们可以看到，有板的，还有圆柱形的。由于残杂的问题，在LiPON有非常高的成绩，可能一小时都能高达600微米的成绩。这个离子的成绩有些时候受温度的影响，我们需要想道不同的产品所带来的成绩的影响。这是卷到卷的喷涂，我们可以看到LiCO是达到几个微米，电化学度的表现是什么样的呢，循环的周期是700个周期，我们也测试了小电池在系数率进行放电的情况，在5C和10C的放电分别可以达到95%和92.5不能的倍率。

这是我们自己的电池和其他厂商电池的对比，可以看一下我们的容量是很高的，我们的面积也很大，它的循环寿命也很大。可以从1-6毫米。当然，TFG产品是比较柔性的材料，这是我们发展的路线图，我们有4.0的版本，我们通过能量密度进行区分的。同时，我们可以看到不同代的产品的厚度是什么样的，还有电解质膜，最开使用的是有机的，到最后是混合的选择。我们所提供的是全方位的解决方案，

我们在伦敦大学帝国理工材料研究所有一些研究，教授提到熵变的情况，熵变有些可逆，有一些不可逆，可逆的是A，我们可以计算A。可以看到部分温度变化是什么样子的，这只是对于半电池有用的，对于正负极都是没有办法看到的。但是对于我们这个产品而言，用锂的情况，我们可以看到LiCO通过电压温度的变化起到什么样的熵变。另外，我们还有熵变的图示，我们可以控制温度，然后做非常快速的温度变化，去看到电压变化，当然还可以进行充放电的实验，在家用系统中就可以做到。

然后，我们看到不同电压的改变，我们就可以看到它的图表，我们有4个方法来进行计算。比方说提高整体电压的释放，然后会有测量。之前测量需要花费的时间长，几周的时间，我们花费的时间比较短。

在A可以看到三个这样的高峰低谷，比如说3.1伏、4.1伏、4.3伏，会有三相的变化，也有两相的变化，还有单相的变化，从六边形变成单边的过程。如果我们对比它的容量衰减，也可以看到它的变化过程，CV只是看到一个峰值，但是如果我们看到这种不同峰值的比较和变化，就可以看到这种熵变给我们带来的一些意义和影响。这些数据就可以更好的帮助我们理解TFLB的个性，它的特点，它和室温是有关系的。

再看一下过充的情况，可以看到在40个循环之后，它的变化是非常明显的，而在温度之后，它也有峰值的变化，这个峰值是越来越靠近了，突然就是两个曲线全部都同时进行衰减。

我们认为电池可以帮助我们以不连续的方式研究电池的变化，同时这种柔性电池还可以帮助我们监测一些相关的数据，我们是以很多的方式把它进行卷曲。另外就是电池组，三个电池平行放置，三个电池以一系列的形式放置，有一些非常小的温度的变化，我们可以看到电流和电压方面的改变。它的循环寿命也非常好，我们的机构正在研究这种柔性的TFLB，再正座中式线，决定做大规模的生产。我们做了一些根本性的研究，它是柔性薄膜材料，也做了很多机械弯曲的测试。

提问：关于它的应用，现在做面板的公司已经可以把面板做的很薄，可以折叠，他们认为短板的电池，您认为要多长时间可以符合他们的要求，可以低成本的进入穿戴设备，或者是AI、VR要求折叠或非常小的设备。您刚才提到折叠的问题，目前的面板可以折叠10万次，不知道这个电池目前可以做到折叠多少次？

陈牧：我们细分了两个领域，一个是容量非常小的，可能用在芯片上或是面板上的，几个毫安时的，现在湾区的次数，之前测的是一万次，后续还要做新的测试，能不能到10万次还不确定。另外就是消费类电子产品，它的容量还是偏高的，至少是上百个或上千个毫安时，现在电池，做的最大的国外还是30毫安时左右，还是有代差，我们希望用更小一点的电池领域，也是希望跟你们做一些对接。下面可以交流一下。

（根据速记整理，未经嘉宾审阅）