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最低零下70℃,最高80℃!抗凍又耐熱的新型鋰離子電池在深圳量產

作者:祺添新材            發布時間: 2022-05-26

       5月24日,記者從中國科學院深圳先進技術研究院獲悉,該院碳中和(籌)研究所唐永炳研究員團隊的一項新型鋰離子電池技術,于2022年5月24日完成了規?;慨a。統計數據表明,本次規?;慨a的產品合格率達到99.11%,過程各工序合格率均99%以上。據悉,本次量產是應某電動車客戶要求,提供了批量電芯進行深度性能評估,相關性能評估已滿足使用需求。團隊表示,這是我國首款具有寬溫域、低成本、長壽命的電芯產品,有望打破電池產業格局。

 

適應溫差“橫跨”150℃

       從汽車到電子產品,鋰離子電池早已滲透到人們生活,為衣食住行提供“動力”。據工信部賽迪研究院近日發布的《2021中國鋰電產業發展指數白皮書》顯示,我國已連續5年成為全球最大的鋰電池消費市場。然而,受電池關鍵材料的限制,目前鋰離子電池的一大局限是,在零度以下的低溫條件下無法充電,而在50℃以上的高溫條件下,安全性又不能保障。我國幅員遼闊,氣溫隨地域和季節變化大,北方地區冬季溫度可以低至-40℃以下,而南方地區夏季地表溫度高達50℃以上,冬季電動車無法啟動、智能手機自動關機,夏季電動車自燃等情況頻發。

       為此,唐永炳研究員團隊歷時近10年,研發出了既抗凍又耐熱的新型鋰離子電池技術,最低工作溫度可以達到-70℃,而最高工作溫度達80℃,而且低溫與高溫性能可以同時兼顧。據悉,該產品的高低溫性能、循環壽命、安全性能等各項指標,均已通過第三方權威機構檢測。

 

研發關鍵負極材料

       新型電池“新”在何處?團隊主要從負極材料和電解液上下功夫。據了解,目前電池的正極材料相關技術已接近“天花板”,要提升性能,負極材料尚有發展空間。為此,團隊研發了一種新型鋁基復合負極材料,通過與商用鋰離子電池正極材料匹配,針對不同應用場景,成功開發出了新型錳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元電池等產品。

       在安全性能方面,常規鋰電池隨著不斷使用,內部會產生鋰枝晶,既影響充電能力,還可能刺穿隔膜,帶來電池短路等隱患。而團隊開發的新型鋁基負極,在低溫和過充條件下能有效緩解鋰枝晶的產生,提高了安全性。

       在續航性能上,得益于鋁基負極材料高的理論容量,該電池能量密度較傳統鋰離子電池提升13%~25%,能做到長續航。此外,由于鋁基復合負極優異的導電性能,產品還表現出不俗的快充性能,20分鐘即可充滿電。

       在成本方面,基于鋁基復合負極的性能優勢,并結合開發的高性能電解液,低溫電池產品可以擺脫對昂貴的納米級正極材料的依賴,電池成本可以降低10%~30%。

 

來源:起點鋰電

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