耐熱抗凍、充電快速、成本還低，這樣的鋰電池存在嗎？記者從中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院獲悉，該院碳中和（籌）研究所唐永炳研究員團(tuán)隊(duì)的一項(xiàng)新型鋰離子電池技術(shù)，于2022年5月24日完成了規(guī)?；慨a(chǎn)。該團(tuán)隊(duì)表示，這是我國首款具有寬溫域、低成本、長壽命的電芯產(chǎn)品。

從汽車到電子產(chǎn)品，鋰離子電池早已滲透到人們生活當(dāng)中，為衣食住行提供“動力”。據(jù)工信部賽迪研究院近日發(fā)布的《2021中國鋰電產(chǎn)業(yè)發(fā)展指數(shù)白皮書》顯示，我國已連續(xù)5年成為全球最大的鋰電池消費(fèi)市場。

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0℃以下的低溫條件下難以充電，而在50℃以上的高溫條件下，安全性又難以保障。我國幅員遼闊，氣溫隨地域和季節(jié)變化大，北方地區(qū)冬季溫度可以低至-40℃以下，而南方地區(qū)夏季地表溫度高達(dá)50℃以上，冬季電動車無法啟動、智能手機(jī)自動關(guān)機(jī)，夏季電動車自燃等情況頻發(fā)。

唐永炳研究員團(tuán)隊(duì)歷時(shí)近10年，研發(fā)既抗凍又耐熱的新型鋰離子電池技術(shù)。據(jù)介紹，該電池技術(shù)最低工作溫度可以達(dá)到-70℃，最高工作溫度高達(dá)80℃，耐低溫與耐高溫性能可以同時(shí)兼顧。

新型電池“新”在何處？團(tuán)隊(duì)介紹，主要是從負(fù)極材料和電解液上下功夫。

團(tuán)隊(duì)成員張帆介紹，目前電池的正極材料相關(guān)技術(shù)已接近“天花板”，要提升性能，負(fù)極材料尚有發(fā)展空間。為此，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，針對不同應(yīng)用場景，成功研發(fā)出了新型錳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元電池等技術(shù)成果。

“我們開發(fā)的電池除了耐熱抗凍的特性以外，還具有高安全、長續(xù)航、快充和低成本的優(yōu)勢?！痹搱F(tuán)隊(duì)成員張帆表示。

團(tuán)隊(duì)介紹，研發(fā)成果還可以應(yīng)用于光伏儲能、家庭儲能、軌道交通、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)。

據(jù)悉，相關(guān)研究成果已發(fā)表高水平SCI論文90余篇，一位國際儲能材料及電化學(xué)專家在其綜述論文中表示，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)出優(yōu)異的長循環(huán)穩(wěn)定性，使得鋁基電池具有巨大的應(yīng)用潛力。