储能技术领域发表文章和专利概览综述（一）
先进储能技术的研究和发展一直是基础科研和技术应用的研究热点，本文通过 Web of Science 进行每个技术的发展趋势分析。[检索范围：Web ofScience 核心合集（文献）Derwent Innovations Index（专利）检索时间：2017 年 04 月 24 日]。
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锂离子电池
锂离子电池以其高能量比、长循环寿命、高倍率性能、优良高低温性能、低价格等特点一直是化学储能研究领域最主要的部分。2015 年全球储能电池累计装机容量中锂电池以 1060.1 MW 占据首位，相比 2014 年的 644 MW 增加了 64.61%（数据来自Sandia National Laboratories International EnergyStorage Database）。
目前，锂离子电池的研究已不局限于材料本身、热力学、动力学、界面反应等基础科学，正朝新材料的开发、新电池结构的设计、全电池的安全性、热行为、服役和失效分析等关键技术迈进。我国《中国制造 2025》提出要求动力电池单体能量密度中期达到 300 W·h/kg、远期达到400 W·h/kg 的目标。
图1 每年锂离子电池发表 SCI 文章数
根据图 1 可知，从 2001 年开始，与锂离子电池相关的核心科技论文发表数呈上升趋势，近几年论文发表数均为 7000 篇左右，这种快速增长趋势与锂离子电池成熟产业化并应用到大规模储能领域有必然联系 。
表1 锂离子电池 SCI 文章发表数国家排序和机构排序
表 1 显示中国发表的相关文章数占42.946%，远远超过美、韩、日等国，大于三国的总和，间接反映了我国锂离子电池研发水平蒸蒸日上的趋势。
在世界范围内发表科技论文数统计中，前十位分别为中国科学院、中南大学、清华大学、浙江大学、南洋理工大学（新加坡）、阿贡国家实验室（美）、中国科技大学、哈尔滨工业大学、新加坡国立大学、复旦大学。
精炼统计结果后，发现在电池容量（27528 篇）、倍率（16733 篇）、高低温性能（13423 篇）、电压（6867篇）、功率（6859 篇）、循环寿命（3925 篇）各主题下发表论文数依次减少。说明锂离子电池基础研究中电池容量、倍率性能、高低温性能等方面更受关注。从电池材料的角度，负极（20185 篇）、正极（17273 篇）、电解液（13033 篇）、隔膜（1226 篇）各主题下发表论文数依次减少。说明锂离子电池研究重点为高容量的正、负极材料。
表2 锂离子电池专利发表数专利权人名称排序
从表 2 统计结果分析，锂离子电池的绝大多数的专利为日本所拥有，在世界范围内专利发表数统计中，排名前十的并没有中国企业，绝大多数为日韩 企 业 。 前十位排 名 分 别 为 TOYOTA 、PANASONIC、SAMSUNG、BOSCH、SANYO、SONY、NISSAN、LG 等企业（1936 年 TOYODA更名为 TOYOTA，2008 年 MATSUSHITA 更名为PANASONIC）。这源于日韩在锂离子电池领域起步早，理论基础和产业化研究比较全面。从专利技术分类角度看，黏结剂、电解质、活性物质等是重点研究技术领域（表 3）
表3 锂离子电池专利技术分类排序
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锂硫电池
锂硫电池理论能量密度高达2600W·h/kg（负极为金属锂、正极为硫），仅次于锂-空气二次电池，是化学储能器件中理论成本最低的技术之一。锂硫电池也存在很多影响性能的因素，例如，S与Li2S均为电子和离子的绝缘体、充放电过程中不可忽略的体积变化和聚硫化锂的“穿梭反应”。国外的锂硫技术比较成熟，例如SIONPOWER、POLYPLUS、OXIS、SAMSUNG等。中国科学院大连化学物理研究所陈剑团队35A·h锂硫电池能量密度已达到570W·h/kg，接近世界领先水平。
锂硫电池早在19世纪60年代提出，由于锂硫电池自身性能的原因一直不温不火，从2013年开始，国内外与锂硫电池相关的论文发表数及引用数呈急剧上升趋势（图2），这与政策支持和技术突破密不可分。
图2 每年锂硫电池发表 SCI 文章数和引用数
表4为锂硫电池SCI文章发表数国家排序和机构排序，表中数据显示在世界范围内，中国发表论文数为占比50.539%，远高于美国、韩国、德国、澳大利亚、加拿大、日本等。科技论文发表数排名前三的机构分别是中国科学院、清华大学、德克萨斯大学奥斯汀分校（美）。余下依次为中南大学、滑铁卢大学（加）、国立庆尚大学（韩）、阿贡国家实验室（美）、北京理工大学、加利福尼亚大学伯克利分校（美）、浙江大学。
表4 锂硫电池 SCI 文章发表数国家排序和机构排序
表5 锂硫电池专利发表数专利权人名称排序
表5世界范围内机构专利发表数统计结果表明SAMSUNG、BOSCH、HYUNDAI拥有较多的技术专利，我国的中国科学院大连化学物理研究所、中南大学、浙江大学、广东珠光新能源科技公司在前十中占据四席，LG、GM分别排名第五、第七。
表6 锂硫电池专利技术分类排序
表6为发表专利技术分类排序，结果表明锂电池的专利主要集中在活性物质和电解质的选择等方向。（参考：《储能科学与技术》储能专利特刊，作者：王硕、周格等）
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