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深圳先进院研发出宽温域达-70℃至80℃、低成本、长寿命的锂电池

日期:2023-11-21    来源:PMmen

能源资讯中心

2023
11/21
09:36
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关键词: 宽温电池 锂电池 锂电技术

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宽温域电芯产品。深圳先进院供图

近日,在第25届中国国际高新技术成果交易会上,一款由我国自主研发的新一代锂离子电池吸引了众人的目光。这款由中科院深圳先进技术研究院碳中和技术研究所先进储能技术中心研究团队历经10年研发的新型电池,具有宽温域、低成本、长寿命等特点,上市后有望打破未来新能源产业格局。

众所周知,新能源汽车和移动电子设备的发展离不开锂电池的支持。然而,受限于电池材料的特性,传统锂离子电池的工作温度范围仅为0℃至40℃。当温度低于零度时,锂电池的放电性能会大大降低,这对于我国广大北方地区的用户来说无疑是一个巨大的挑战。另一方面,南方地区夏季的地表温度高达50℃以上,同样也会导致电池性能的下滑。

为了突破这个瓶颈,深圳先进院的研究团队历经十年的研发,终于找到了一种新的解决方案。通过电池负极材料和电解液体系的创新,他们成功地将电池的工作温度范围扩大到了-70℃至80℃,从而实现了高寒酷暑下的宽温域应用场景。这种新型电池不仅可以适应严寒和高温,而且在安全性、续航性能、充电速度和成本等方面都有显著提高。

那么,这种新型电池是如何做到这一点的呢?答案就在于其使用的新型铝基复合负极材料。研究人员通过将这种负极材料与商用锂离子电池正极材料相匹配,并针对不同应用场景研发相应的电解液体系,成功开发出了多种类型的超宽温域电池产品。

据团队成员蒋春磊介绍,这种新型电池不仅能在严寒和高温环境下稳定工作,而且还有更高的安全性和更长的使用寿命。尤其是在安全性方面,常规锂电池在长期使用过程中会出现锂枝晶的问题,这不仅会影响电池的充电能力,还会带来安全隐患。而采用新型铝基复合负极的电池则能够在低温和过充条件下有效抑制锂枝晶的产生,从而提高了电池的安全性。

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蒋春磊在介绍宽温域电芯产品。深圳先进院供图

此外,得益于铝基复合负极高容量的特点,这种电池的能量密度比传统锂离子电池提高了13%-25%,能够实现更长的续航时间。而由于其优良的导电性能,这种电池也表现出不俗的快充性能,只需20分钟就能充满电,为用户的实际需求提供了理想的解决方案。

更重要的是,这种新型电池的成本更低。借助新型铝基复合负极的优异性能和研发的高性能电解液体系,该电池可以避免使用昂贵的纳米级正极材料,从而使电池成本降低10%-30%。

深圳市先进院转化处处长吴小丽透露,这款新型电池的技术已经成功转让给一家名为深圳中科瑞能实业有限公司的企业,该公司的生产基地已经在四川省广元市正式启动,一期投资达到12.7亿元人民币。目前,这款新型电池的产品已在电动汽车、储能、通信等多个领域得到了广泛应用,并取得了良好的效果。

这一科技成果不仅标志着我国在电池技术研发方面的重大突破,也为新能源产业的未来发展开辟了新的道路。相信在不久的将来,随着这种新型电池的大规模生产和应用,我国的新能源汽车产业和电子设备行业将迎来一个新的发展阶段。

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