高能量密度金属锂电池研究取得重要进展 一种新型电解液“Solvent-in-Salt”及其在锂-硫电池中的应用

　　中国科学院物理研究所在锂离子电池、纳晶太阳能电池、GaN半导体照明和ZnO半导体照明等项目的研究、开发和产业化方面基础雄厚，成果突出，以此为基础组建物理所清洁能源中心，进一步凝聚物理所清洁能源和高效节能相关的研究力量，寻求国家和中科院层面的重点支持，进一步促进项目的研发和产业化，加强院地的进一步合作，为国民经济和国防建设作出应有的贡献。

　　以物理所E01组二十多年来核心技术为基础和联想、地奥等成立了苏州星恒，2005年中国第一条专门的大容量动力型锂离子电池的生产线在苏州投产，制造的高功率、大容量的动力锂离子电池，成功应用于“超越”系列混合动力汽车、动力自行车和其他重点项目。物理所－苏州星恒联合承担863计划新材料和纳米专项重点课题以及863电动汽车重大专项课题，是863“十五”的三个亮点课题，参加“十五”国家重大科技成就展。正在开发的新一代储能电池技术将为可再生资源的高效利用作出显著贡献。

　　纳晶染料敏化太阳能电池(DSC)是九十年代发展起来的一种新型光伏发电技术。我们对固态纳晶DSC的各组成部分（包括纳晶薄膜、染料、电解质及对电极等）进行了全面的分析和优化。特别是在高离子电导率的固态电解质DSC研究方面取得了系列创新成果。组装的小面积固态纳晶DSC效率达到5.48％的国际先进水平，研制的环境友好的准固态电解质纳晶DSC效率超过6％。所承担的科技部863项目《高效固态纳米晶染料太阳能电池的制备》研究成果入选“十五”863计划新材料技术领域重大成果四个“亮点”课题之一。此外，对电池的制备组装工艺也GA黄金甲平台进行了全面的研究，为大面积电池的制备和工业化生产打下良好的基础。目前研究组承担多项国家课题，包括自然科学基金委项目4项、863课题1项，973子课题1项等。

　　我们利用特殊的单层InGaN量子阱制备技术，使蓝光和黄光两个波长的混合，在国际上首次实现了单芯片的白光发光二极管，它避免了现有蓝光激发YAG荧光粉的缺点，其电学参数与现有的蓝光和绿光发光二极管完全相同。

　　绿光节能的GaN基蓝GA黄金甲平台、绿色发光二极管：In的局域化生长方法是研究InGaN/GaN量子阱生长的核心技术，可以部分消除极化效应，大幅度提高了发光效率.利用创新的湿法腐蚀技术制备蓝宝石图形衬底，横向外延制备低位错密度GaN基材料，使得蓝光LED功率提高了0.4倍，紫光LED功率提高了0.6倍。

　　InGaN太阳能电池：InGal－xN三元合金的带隙范围完美地分布与太阳光谱地范围为（0.4－4eV）,是制备具有理想转换效率的高效太阳能电池的优良环境温和型材料。InGaN基多结太阳能电池是未来空间和地面应用的发展方向。

　　氧化锌是第三代半导体的核心基础材料之一，其自由激子结GA黄金甲平台合能高达60meV，特别适合制作高效率发光管。物理所自2002年起，自筹资金七百余万元，创建了氧化锌宽禁带半导体实验室，在国内率先采用国际主流生长技术（等离子体辅助分子束外延技术）开展了ZnO基光电子材料与器件的研究工作。在核心技术的研发上获得了多项国内领先和国际先进的成果，引起了国内、国际同行的广泛关注与好评。在高质量薄膜制备、P型掺杂、器件工艺、超高纯材料提炼以及专用设备的核心部件研制等方面已申请相关专利13项，在SCI发表论文21片（其中APL5篇），2004年10月应邀在国际最大的氧化锌国际研讨会上作大会报告，引起国际同行的广泛关注；在其他国际、国内学术会议中作邀请报告7次。目前承担国家项目多项，包括国家基金委项目1项、面上项目2项、973子课题1项等GA黄金甲平台。