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“動力”。自2017年第四季度以來，中國鋰電產(chǎn)業(yè)發(fā)展指數(shù)整體呈現(xiàn)平穩(wěn)上漲態(tài)勢。至今為止，中國已經(jīng)連續(xù)五年成為全球最大的鋰電池消費市場，截至2021年底，中國動力電池產(chǎn)能約占全球的70%，全球十大鋰電池廠家排名中，中國占據(jù)了6席。
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。同時，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在我國頻繁發(fā)生。
想要再度提升鋰電池的性能，就要從負極材料抓手。中國科學院深圳先進技術研究院碳中和(籌)研究所唐永炳研究員團隊研發(fā)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(fā)出了新型錳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元電池等產(chǎn)品。
研究團隊所開發(fā)的新型鋁基負極，解決了常規(guī)鋰電池在長時間使用下內(nèi)部會產(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%，能做到長續(xù)航。此外，由于鋁基復合負極優(yōu)異的導電性能，產(chǎn)品還表現(xiàn)出不俗的快充性能，20分鐘即可充滿電，為半小時充電需求提供了解決方案。在成本方面，基于鋁基復合負極的性能優(yōu)勢，并結(jié)合開發(fā)的高性能電解液，低溫電池產(chǎn)品可以擺脫對昂貴的納米級正極材料的依賴，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，最低工作溫度可以達到-70℃，而最高工作溫度高達80℃，而且低溫與高溫性能可以同時兼顧。并且其高低溫性能、循環(huán)壽命、安全性能等各項指標，均已通過第三方權(quán)威機構(gòu)檢測。
新型鋰離子電池技術的相關產(chǎn)品可以應用于光伏儲能、家庭儲能、通訊基站儲能、軌道交通、國防建設、航天航空、極地科考等領域，尤其適用于高寒地區(qū)及亞熱帶地區(qū)，顯著擴大了電池的應用范圍。
(資料來源：科技日報)