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什么是鋁基負極電池?

什么是鋁基負極電池?

發(fā)布人:Jay 發(fā)布時(shí)間:2022-05-26 瀏覽次數:2424

一、鋁基負極電池含義


鋁基負極電池是一款新型電池,由于鋁基負極電池采用了一種新型鋁基復合負極材料,因此被稱(chēng)為鋁基負極電池,目前,鋁基負極電池已經(jīng)實(shí)現量產(chǎn),該電池具有高安全、長(cháng)續航、快充和低成本等優(yōu)勢。


據央廣網(wǎng)24日報道,中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院一項新型鋰離子電池技術(shù)的鋁基負極電池已經(jīng)完成規?;慨a(chǎn),規?;慨a(chǎn)的產(chǎn)品合格率達到99.11%,過(guò)程各工序合格率均99%以上。


鋁基負極電池規?;a(chǎn)線(xiàn)


二、鋁基負極電池的關(guān)鍵負極材料


據了解,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,負極材料尚有發(fā)展空間。為此,團隊研發(fā)了一種新型鋁基復合負極材料,通過(guò)與商用鋰離子電池正極材料匹配,針對不同應用場(chǎng)景,成功開(kāi)發(fā)出了新型錳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元電池等產(chǎn)品。


“我們開(kāi)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(cháng)續航、快充和低成本的優(yōu)勢?!痹搱F隊表示。


在安全性能方面,常規鋰電池隨著(zhù)不斷使用,內部會(huì )產(chǎn)生鋰枝晶,既影響充電能力,還可能刺穿隔膜,帶來(lái)電池短路等隱患。而團隊開(kāi)發(fā)的新型鋁基負極,在低溫和過(guò)充條件下能有效緩解鋰枝晶的產(chǎn)生,提高了安全性。


在續航性能上,得益于鋁基負極材料高的理論容量,該電池能量密度較傳統鋰離子電池提升13%~25%,能做到長(cháng)續航。此外,由于鋁基復合負極優(yōu)異的導電性能,產(chǎn)品還表現出不俗的快充性能,20分鐘即可充滿(mǎn)電。


在成本方面,基于鋁基復合負極的性能優(yōu)勢,并結合開(kāi)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(lài),電池成本可以降低10%~30%。


三、鋁基負極電池的適應溫度差“橫跨”150℃


從汽車(chē)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”。據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)展指數白皮書(shū)》顯示,我國已連續5年成為全球最大的鋰電池消費市場(chǎng)。


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(wú)法充電,而在50℃以上的高溫條件下,安全性又不能保障。我國幅員遼闊,氣溫隨地域和季節變化大,北方地區冬季溫度可以低至-40℃以下,而南方地區夏季地表溫度高達50℃以上,冬季電動(dòng)車(chē)無(wú)法啟動(dòng)、智能手機自動(dòng)關(guān)機,夏季電動(dòng)車(chē)自燃等情況頻發(fā)。


鋁基負極電池高低溫性能測試


為此,唐永炳研究員團隊歷時(shí)近10年,研發(fā)出了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到-70℃,而最高工作溫度達80℃,而且低溫與高溫性能可以同時(shí)兼顧。


據悉,該產(chǎn)品的高低溫性能、循環(huán)壽命、安全性能等各項指標,均已通過(guò)第三方權威機構檢測。


四、鋁基負極電池的應用場(chǎng)景


據悉,本次量產(chǎn)的鋁基負極電池是應某電動(dòng)車(chē)客戶(hù)要求,提供了批量電芯進(jìn)行深度性能評估,相關(guān)性能評估已滿(mǎn)足使用需求。


事實(shí)上,緊貼市場(chǎng)需求,是團隊一直以來(lái)的堅持?!坝行﹫?chǎng)景需要零下40攝氏度也能正常充放電,而有些則在長(cháng)循環(huán)方面提出了更高要求。圍繞核心技術(shù),結合實(shí)際情況,我們對產(chǎn)品不斷作出調整?!眻F隊表示。相關(guān)產(chǎn)品可以應用于光伏儲能、家庭儲能、通信基站儲能、軌道交通、國防建設、航天航空、極地科考等領(lǐng)域,尤其適用于高寒地區及亞熱帶地區,顯著(zhù)擴大了電池的應用范圍。

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