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。
科学家研制出新型锂电池，可在5分钟内完成充电，“里程焦虑”有解了！
每经编辑：毕陆名
据科技日报1月24日消息，
锂离子电池是目前最受欢迎的为电动汽车和智能手机供电的方式之一。锂电池重量轻、可靠且相对节能，但它们往往需要数小时才能完成充电，而且缺乏处理大电涌的能力。在最新研究中，科学家们确定了一种独特的铟阳极材料，它可与锂离子电池内的阴极材料有效配对。在此基础上，他们制造出了一种能在5分钟快速完成充电且缓慢放电的电池。
图片来源：视觉中国
研究人员解释说，为设计出最新电池，他们专注于电化学反应动力学，确定铟是一种极具潜力的快速充电材料。铟是软金属，主要用于制造触摸屏显示器和太阳能电池板的氧化铟锡涂层，也被用作低温焊料中铅的替代品。
此项创新的关键在于，使电池阳极处的金属离子自由移动，找到正确的配置，然后才参与电荷存储反应。如此一来，在每个充电周期，电极都处于稳定状态，从而使新电池在数千个充放电周期保持稳定。
近来，我国科学家对锂电池研究也有最新进展。
据中国能源网2023年12月4日报道，2023年11月16日，在第25届中国国际高新技术成果交易会上，一款由中国科学院深圳先进技术研究院（以下简称“深圳先进院”）最新研发的新型锂离子电池，可经受“冰火两重天”考验，引发业内关注。
深圳先进院副研究员张帆向《中国能源报》记者介绍，团队历时10年研发，现已量产出我国首款宽温域、低成本、长寿命的电芯产品——新型铝基锂离子电池，其最低工作温度可达零下70摄氏度，最高工作温度可达零上80摄氏度。
据了解，受材料限制，传统锂离子电池的充电工作温度在0摄氏度至45摄氏度、放电工作温度在零下20摄氏度至零上60摄氏度。在低温环境中，传统锂离子电池会出现容量衰减、循环寿命缩短、充电困难等问题。而我国幅员辽阔，气温随地域和季节变化较大，传统锂离子电池使用范围容易受到限制。
另据中国科学院化学研究所2023年12月消息，中国科学院化学研究所分子纳米结构与纳米技术院重点实验室郭玉国课题组，致力于硅基负极材料及其适配的电解质材料的开发工作。近期，该课题组提出了选择性溶解策略，通过控制电解液中的溶剂供体数（DN），实现了对SEI中的低分子量的聚合物和有机锂盐组分的选择性溶解，保留了有较高弹性形变能的氟化锂和聚碳酸酯组分，构筑了具有良好弹性性能的高韧性的SEI。电化学测试结果表明，这一策略有效提升了纯微米硅负极的循环稳定性。该团队通过系统研究具有不同DN值溶剂的电解液中的选择性溶解效应，归纳总结了电解液溶剂DN值与SEI组分之间的构效原理。上述成果为未来适用于高容量和大体积变化电极材料的电解液开发提供了重要指导。
每日经济新闻综合科技日报、中国能源网、中国科学院化学研究所
每日经济新闻
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