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電池格局將打破！寬溫區(qū)鋰電池量產(chǎn)，-70℃~80℃
日前我們從中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院獲悉，該院碳中和研究所(籌)唐永炳研究員團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)新型鋰離子電池技術(shù)，于2022年5月24日完成規(guī)?；慨a(chǎn)。統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，本次規(guī)?；慨a(chǎn)的產(chǎn)品合格率達(dá)到99.11%，過程各工序合格率均99%以上。據(jù)悉，本次量產(chǎn)是應(yīng)某電動(dòng)車客戶要求，提供了批量電芯進(jìn)行深度性能評(píng)估，相關(guān)性能評(píng)估已滿足使用需求。團(tuán)隊(duì)表示，這是我國(guó)首款具有寬溫域、低成本、長(zhǎng)壽命的電芯產(chǎn)品，有望打破電池產(chǎn)業(yè)格局。
中國(guó)科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院相關(guān)負(fù)責(zé)人介紹，唐永炳研究員團(tuán)隊(duì)歷時(shí)近十年，研發(fā)出的新型鋰離子電池技術(shù)，最低工作溫度可達(dá)到零下70℃，最高工作溫度達(dá)80℃，且低溫與高溫性能可同時(shí)兼顧。據(jù)悉，該產(chǎn)品的高低溫性能、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)，并獲得ISO9001、GB31241-2014、IEC 62133-2:2017、UN38.3等標(biāo)準(zhǔn)和資質(zhì)認(rèn)證。據(jù)了解，因受電池關(guān)鍵材料的限制，目前鋰離子電池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，安全性亦無法保障，存在冬季電動(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。
新型電池高低溫性能測(cè)試（左：-70℃測(cè)試，右：80℃測(cè)試）
該團(tuán)隊(duì)相關(guān)研究員稱“我們開發(fā)的電池產(chǎn)品除了耐熱抗凍的特性以外，還具有高安全、長(zhǎng)續(xù)航、快充和低成本的優(yōu)勢(shì)。”
在安全性能方面，常規(guī)鋰電池隨著不斷使用，內(nèi)部會(huì)產(chǎn)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(tuán)隊(duì)開發(fā)的新型鋁基負(fù)極，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，得益于鋁基負(fù)極材料高的理論容量，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%。
國(guó)際儲(chǔ)能材料及電化學(xué)專家、美國(guó)德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校教授Arumugam Manthiram指出，該成果首次提出了雙功能鋁基負(fù)極的概念，匹配商業(yè)化正極如鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、三元材料等，電池表現(xiàn)出的長(zhǎng)循環(huán)穩(wěn)定性，使得鋁基電池具有巨大的應(yīng)用潛力。
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