從汽車到電子產(chǎn)品，鋰離子電池早已滲透到人們生活，為衣食住行提供“動(dòng)力”。自2017年第四季度以來，中國(guó)鋰電產(chǎn)業(yè)發(fā)展指數(shù)整體呈現(xiàn)平穩(wěn)上漲態(tài)勢(shì)。至今為止，中國(guó)已經(jīng)連續(xù)五年成為全球最大的鋰電池消費(fèi)市場(chǎng)，截至2021年底，中國(guó)動(dòng)力電池產(chǎn)能約占全球的70%，全球十大鋰電池廠家排名中，中國(guó)占據(jù)了6席。
然而，受電池關(guān)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。同時(shí)，冬季電動(dòng)車無法啟動(dòng)、智能手機(jī)自動(dòng)關(guān)機(jī)，夏季電動(dòng)車自燃等情況在我國(guó)頻繁發(fā)生。
想要再度提升鋰電池的性能，就要從負(fù)極材料抓手。中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院碳中和(籌)研究所唐永炳研究員團(tuán)隊(duì)研發(fā)了一種新型鋁基復(fù)合負(fù)極材料，通過與商用鋰離子電池正極材料匹配，針對(duì)不同應(yīng)用場(chǎng)景，成功開發(fā)出了新型錳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元電池等產(chǎn)品。
研究團(tuán)隊(duì)所開發(fā)的新型鋁基負(fù)極，解決了常規(guī)鋰電池在長(zhǎng)時(shí)間使用下內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生鋰枝晶的問題，在低溫和過充條件下能有效緩解鋰枝晶的產(chǎn)生，提高了安全性。在續(xù)航性能上，該電池能量密度較傳統(tǒng)鋰離子電池提升13%～25%，能做到長(zhǎng)續(xù)航。此外，由于鋁基復(fù)合負(fù)極優(yōu)異的導(dǎo)電性能，產(chǎn)品還表現(xiàn)出不俗的快充性能，20分鐘即可充滿電，為半小時(shí)充電需求提供了解決方案。在成本方面，基于鋁基復(fù)合負(fù)極的性能優(yōu)勢(shì)，并結(jié)合開發(fā)的高性能電解液，低溫電池產(chǎn)品可以擺脫對(duì)昂貴的納米級(jí)正極材料的依賴，電池成本可以降低10%-30%。
這款既抗凍又耐熱的新型鋰離子電池技術(shù)，最低工作溫度可以達(dá)到-70℃，而最高工作溫度高達(dá)80℃，而且低溫與高溫性能可以同時(shí)兼顧。并且其高低溫性能、循環(huán)壽命、安全性能等各項(xiàng)指標(biāo)，均已通過第三方權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè)。
新型鋰離子電池技術(shù)的相關(guān)產(chǎn)品可以應(yīng)用于光伏儲(chǔ)能、家庭儲(chǔ)能、通訊基站儲(chǔ)能、軌道交通、國(guó)防建設(shè)、航天航空、極地科考等領(lǐng)域，尤其適用于高寒地區(qū)及亞熱帶地區(qū)，顯著擴(kuò)大了電池的應(yīng)用范圍。
(資料來源：科技日?qǐng)?bào))