电池技术|耐热又抗冻 新型锂电池实现量产

耐热抗冻、充电快速、成本还低 , 这样的锂电池存在吗?采访人员从中国科学院深圳先进技术研究院获悉 , 该院碳中和(筹)研究所唐永炳研究员团队的一项新型锂离子电池技术 , 于2022年5月24日完成了规模化量产 。 该团队表示 , 这是我国首款具有宽温域、低成本、长寿命的电芯产品 。
从汽车到电子产品 , 锂离子电池早已渗透到人们生活当中 , 为衣食住行提供“动力” 。 据工信部赛迪研究院近日发布的《2021中国锂电产业发展指数白皮书》显示 , 我国已连续5年成为全球最大的锂电池消费市场 。
然而 , 受电池关键材料的限制 , 目前锂离子电池的一大局限是 , 在0℃以下的低温条件下难以充电 , 而在50℃以上的高温条件下 , 安全性又难以保障 。 我国幅员辽阔 , 气温随地域和季节变化大 , 北方地区冬季温度可以低至-40℃以下 , 而南方地区夏季地表温度高达50℃以上 , 冬季电动车无法启动、智能手机自动关机 , 夏季电动车自燃等情况频发 。
唐永炳研究员团队历时近10年 , 研发既抗冻又耐热的新型锂离子电池技术 。 据介绍 , 该电池技术最低工作温度可以达到-70℃ , 最高工作温度高达80℃ , 耐低温与耐高温性能可以同时兼顾 。
新型电池“新”在何处?团队介绍 , 主要是从负极材料和电解液上下功夫 。
团队成员张帆介绍 , 目前电池的正极材料相关技术已接近“天花板” , 要提升性能 , 负极材料尚有发展空间 。 为此 , 团队研发了一种新型铝基复合负极材料 , 通过与商用锂离子电池正极材料匹配 , 针对不同应用场景 , 成功研发出了新型锰酸锂、磷酸铁锂和三元电池等技术成果 。
“我们开发的电池除了耐热抗冻的特性以外 , 还具有高安全、长续航、快充和低成本的优势 。 ”该团队成员张帆表示 。
团队介绍 , 研发成果还可以应用于光伏储能、家庭储能、轨道交通、航天航空、极地科考等领域 , 尤其适用于高寒地区及亚热带地区 。
据悉 , 相关研究成果已发表高水平SCI论文90余篇 , 一位国际储能材料及电化学专家在其综述论文中表示 , 该成果首次提出了双功能铝基负极的概念 , 匹配商业化正极如钴酸锂、磷酸铁锂、三元材料等 , 电池表现出优异的长循环稳定性 , 使得铝基电池具有巨大的应用潜力 。
【电池技术|耐热又抗冻 新型锂电池实现量产】中青报·中青网采访人员 张茜 通讯员 丁宁宁