中科院研制出新型锂电池，可在极端温度下正常使用，已经开始量产
提到新能源车，大家最为关心的其实就是电池了，因为电动汽车充电可不像燃油车，几分钟就完事，并且到了冬天，气温较低的时候，电动汽车的续航里程又会大打折扣，所以虽然马路上的新能源车越来越多，但是行业里也还在努力的研发电池方面的技术，希望可以在充电时间、续航里程等方面能取得进一步的突破。
这不好消息来了，近日，中科院宣布研制出一款新型的锂电池，不仅可以在较低的温度下使用，还有效地提升了充电效率，那么今天我们就来聊聊这个事儿。
5月25日，中科院深圳先进技术研究院在官网正式宣布，唐永炳研究员团队研发出一项新型锂离子电池技术。
该技术最大的特点在于，电池能够在-70℃到80℃的温度范围内正常使用，适应环境温差“横跨”150℃。
大家都知道，我们国家幅员辽阔，所以气温随着地域和季节的不同变化很大，例如北方地区冬季的气温甚至可以达到-40℃以下，而南方地区夏季最高气温能达到50℃以上，这就导致了使用锂电池的设备在冬季出现无法开启的情况，例如电动汽车无法启动、手机自动关机，或者在夏天因为温度高而增加自然的风险等等。
而这种新型的锂离子电池技术，做到了低温、高温同时兼顾，不仅在民用领域，在工业、通信、科研、军事、救援等领域，都具有非常好的应用前景，可以在极端环境下，尽量保证设备的正常运行，例如光伏储能、家庭储能、通讯基站储能、轨道交通、国防建设、航天航空、极地科考等需要长时间运行或者在高寒或热带地区使用的场景。
当下，电池的正极材料相关技术已接近“天花板”，想要进一步提升电池的性能，需要从负极材料和电解液上寻找突新的破点。
所以，研究团队开发出了一种新型铝基复合负极材料，通过与商用锂离子电池正极材料匹配，针对不同应用场景，成功开发出了新型锰酸锂、磷酸铁锂和三元电池等产品。
这些新型的锂电池产品具有三个方面的特点：
1、安全性
常规锂电池在使用过程中，其内部会产生锂枝晶，这种物质不仅会影响充电能力，还可能刺穿隔膜，带来电池短路等安全隐患。而铝基负极可以有效缓解锂枝晶的产生，进而提高了安全性。
2、续航性能
铝基负极材料具有较高的理论容量，使得电池能量密度比传统的锂离子电池提升了13%～25%。
3、充电效率
铝基复合负极具有优异的导电性能，所以展示出了优异的快充性能，20分钟即可充满，大大提高了充电效率。
4、成本
基于铝基复合负极的性能优势，并结合开发出的高性能电解液，低温电池产品摆脱了对价格昂贵的纳米级正极材料的依赖，使得电池成本降低了10%-30%。
可见，基于铝基复合负极材料的新型锂电池，具有多方面的优势。
但最重要的是，锂电池相关产品，已经完成了电动车使用场景下的规模化量产，从实验室真正走向了市场。
当然，这项技术的相关研究成果，也已经发表在多个世界著名的学术期刊上，累计高水平论文达到了90余篇。并且，对此，国际储能材料及电化学著名权威专家、美国德克萨斯大学奥斯汀分校阿鲁木甘·曼提拉姆教授评价道，该成果首次提出了双功能铝基负极的概念，匹配商业化正极如钴酸锂、磷酸铁锂、三元材料等，电池表现出优异的长循环稳定性，使得铝基电池具有巨大的应用潜力。
可见技术的权威性。
另外，在知识产权方面，也做了全面的部署，目前已经形成了180余项包括PCT专利、中国发明专利、美欧日韩专利在内的专利池。 这些对于后期大面积走向市场，起到了有效的保障作用。
总之，新能源的时代已经到来，我们需要在电池这个领域取得更多的技术积累和突破。因为并不是每一项实验室的研究成果，每一篇学术期刊上的论文，都能走向市场、变成商业化的产品，但不能因为无法做到成果转化，就不去搞科研了，这个逻辑是不对的，希望大家要明白。
所以，也让我们期待，这项新型锂电池技术以及其他的科研成果，都能够更早更快地取得更大范围的应用。
好了，今天咱们就聊到这儿，大家有什么想法可以在评论区留言，一起参与讨论。记得关注我，我是老万，谢谢大家，明天我们不见不散。
锂电池回收有了绿色高效新技术
中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林院士、唐伟研究员团队将材料接触起电这一物理现象与催化学科交叉融合，提出接触电致催化新机制，并开发了一种绿色、经济、高效的锂电池回收技术。近日，相关论文发表于《自然-能源》。
预计到2030年，全球废弃锂离子电池将达到200万吨/年，如果不能妥善处理，将带来严重的环境问题，对公众健康构成极大威胁。目前，锂电池回收方法主要有火法回收法、湿法回收法和直接回收法，这些方法都存在一定弊端。因此，有必要开发一种高效、经济、绿色的回收方法，以满足废弃锂离子电池指数级增长的需求。
唐伟告诉《中国科学报》：“我们提出接触电致催化回收锂电池的新机制，该方法以日常生活中常见的沙子的主要成分二氧化硅作为催化剂，以机械能为驱动，利用其与水接触起电产生的电子转移诱导产生超氧自由基、过氧化氢等活性物质，还原电极粉末中高价态的金属，从而实现锂、镍、锰、钴等金属的有效浸出。”
实验表明，在90摄氏度、超声6小时的条件下，钴酸锂电池中锂的浸出率达到100%、钴的浸出率达92.19%。对于三元锂电池，在70摄氏度、6小时的条件下，锂、镍、锰、钴的浸出效率分别为94.56%、96.62%、96.54%和98.39%。
“二氧化硅无须任何化学修饰，作为介电粉末催化剂成本低廉，符合大规模商业应用需求，而且只需通过简单的离心分离就可实现回收、循环利用，从而降低成本。”唐伟说。（记者张双虎）
来源： 中国科学报
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