圖：新型鋰電池產品應用場景

　　近日，中國科學院深圳先進院碳中和（籌）研究所唐永炳研究員團隊的一項新型鋰離子電池技術正式完成規模化量產。此次產品合格率達99.11%，過程各工序合格率均99%以上。這是中國首款具有寬溫域、低成本、長壽命的電芯產品，實質性跨越商業化最大難題，有望打破電池產業格局。團隊創新研發新型鋁基複合負極材料，使鋰電池最低工作溫度可達-70℃，最高工作溫度高達80℃，溫域跨度150℃，解決寒冬電動車無法啟動等業界應用難題。\大公報記者 郭若溪

　　從汽車到電子產品，鋰離子電池早已滲透到人們生活。據工信部賽迪研究院近日發布的《2021中國鋰電產業發展指數白皮書》顯示，中國已連續五年成為全球最大的鋰電池消費市場。

　　受電池關鍵材料的限制，目前鋰離子電池的常規工作溫域為-20℃至60℃，當溫度過低時，電池充放電性能都會受到明顯影響，而在50℃以上的高溫條件下，安全性又不能保障。中國幅員遼闊，北方地區冬季溫度低至-40℃以下，而南方地區夏季地表溫度高達50℃以上，冬季電動車無法啟動、智能手機自動關機，夏季電動車自燃等情況頻發。

　　唐永炳研究員團隊研發出既抗凍又耐熱的新型鋰離子電池技術，最低工作溫度可達-70℃，最高工作溫度高達80℃，溫域「橫跨」150℃，且低溫與高溫性能可以同時兼顧。

　　成本降30% 能量密度提升25%

　　新型電池「新」在何處？團隊主要從負極材料和電解液上下功夫。唐永炳表示，傳統電池的正極材料相關技術已近「天花板」，突破難度大，需要攻克能量密度和安全性等問題，而負極材料尚有發展空間。團隊研發了一種新型鋁基複合負極材料，通過與商用鋰離子電池正極材料匹配，針對不同應用場景，成功開發出新型錳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元電池等產品。

　　「我們開發的電池產品除了耐熱抗凍的特性以外，還具有高安全、長續航、快充和低成本的優勢。」唐永炳表示。

　　在安全性能方面，常規鋰電池隨着不斷使用，內部會產生鋰枝晶，既影響充電能力，還可能刺穿隔膜，帶來電池短路等隱患。而團隊開發的新型鋁基負極，在低溫和過充條件下能有效緩解鋰枝晶的產生，提高安全性。

　　在續航性能上，得益於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%，續航能力更長。而正是因為這種性能優勢，再結合團隊開發的高性能電解液，使電池產品在低溫工作環境下擺脫對於納米級正極材料的依賴，電池成本降低10%-30%。

　　由於鋁基複合負極優異的導電性能，產品表現出尤為重要的快充性能，這也是在電池技術核心指標之一，其20分鐘即可充滿電，為半小時充電需求提供新解決方案。

　　該產品的高低溫性能、循環壽命、安全性能等各項指標，均已通過第三方權威機構檢測，並獲得ISO9001、GB31241-2014、IEC 62133-2：2017、UN38.3等標準和資質認證。

　　此次量產則是應某電動車客戶要求，提供批量電芯進行深度性能評估，相關性能評估已滿足使用需求。據測試結果，預計今年可基本實現小型動力電池、儲能等相關產品的量產要求。