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陈忠伟院士团队：成功研制出第一代超低温特种锂离子电池

2024-02-27 11:05:53 来源：材料科学与工程

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简介：近日，中国科学院大连化物所能源催化转化全国重点实验室陈忠伟院士团队成功研制出第一代高比能超低温特种锂离子电池，能量密度达260 Wh/kg，可在-60℃超低温下稳定运行，-60℃、0.5C运行条件下放电容量可达80%以上，循环寿命500次以上，电池性能达到国际领先水平。该电池将助力新能源汽车和户外储能设备在极寒地区的应用。同时可广泛的应用于航空航天、极地科考、寒带抢险、铁路基建、电力通讯、医疗电子、勘探测绘等领域。

近日，中国科学院大连化物所能源催化转化全国重点实验室陈忠伟院士团队成功研制出第一代高比能超低温特种锂离子电池，能量密度达260 Wh/kg，可在-60℃超低温下稳定运行，-60℃、0.5C运行条件下放电容量可达80%以上，循环寿命500次以上，电池性能达到国际领先水平。该电池将助力新能源汽车和户外储能设备在极寒地区的应用。同时可广泛的应用于航空航天、极地科考、寒带抢险、铁路基建、电力通讯、医疗电子、勘探测绘等领域。

低温锂离子电池实物图

陈忠伟院士团队采用自主开发的新一代复合电解液极大地提升了低温条件下离子电导率和界面性能，同时采用多层复合电极结构结合新型半固态电解质和改性活性材料增加了电极和电极表面结构的稳定性和导电性，从而有效的提升了电池在低温条件下的循环性能和倍率性能。团队坚持基础材料研究与工程应用开发并重，实现锂电池研究从新型电极材料、电解液、新型隔膜、电极设计及制备工艺、系统设计集成多方面开展全链条研发。突破高性能锂电池电极设计制备、电解液设计制备、低温锂电池等技术。针对低温电池研究，团队开发出“材料设计-器件制造-体系开发-性能评价”的研发新模式，将电池全链条贯穿式研究技术与高通量制备与分析技术有效融合，实现电解液的高通量筛选及电极材料和隔膜的高通量制备，大幅度提升电池的研发效率，加快低温电池的技术迭代。

锂离子电池工作示意图

团队将持续开发下一代宽温域特种锂离子电池技术，通过调整高熵低温电解液工作温度范围，同时对电极材料、隔膜和电极的微纳结构设计进一步改善低温锂离子扩散能力及电极反应动力学，下一代宽温域特种锂离子电池可以在-70℃至70℃之间稳定工作，能量密度达280 Wh/kg以上，实现电池在宽温域条件下性能的稳定提升。