中科院团队破解锂电池耐热抗冻难题
耐热抗冻、充电快速、成本还低，这样的锂电池存在吗？记者从中国科学院深圳先进技术研究院获悉，该院碳中和（筹）研究所唐永炳研究员团队的一项新型锂离子电池技术，于2022年5月24日完成了规模化量产。该团队表示，这是我国首款具有宽温域、低成本、长寿命的电芯产品。
从汽车到电子产品，锂离子电池早已渗透到人们生活当中，为衣食住行提供“动力”。据工信部赛迪研究院近日发布的《2021中国锂电产业发展指数白皮书》显示，我国已连续5年成为全球最大的锂电池消费市场。
然而，受电池关键材料的限制，目前锂离子电池的一大局限是，在0℃以下的低温条件下难以充电，而在50℃以上的高温条件下，安全性又难以保障。我国幅员辽阔，气温随地域和季节变化大，北方地区冬季温度可以低至-40℃以下，而南方地区夏季地表温度高达50℃以上，冬季电动车无法启动、智能手机自动关机，夏季电动车自燃等情况频发。
唐永炳研究员团队历时近10年，研发既抗冻又耐热的新型锂离子电池技术。据介绍，该电池技术最低工作温度可以达到-70℃，最高工作温度高达80℃，低温与高温性能可以同时兼顾。
新型电池“新”在何处？团队介绍，主要是从负极材料和电解液上下功夫。
团队成员张帆介绍，目前电池的正极材料相关技术已接近“天花板”，要提升性能，负极材料尚有发展空间。为此，团队研发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，成功研发出了新型锰酸锂、磷酸铁锂和三元电池等技术成果。
“我们开发的电池除了耐热抗冻的特性以外，还具有高安全、长续航、快充和低成本的优势。”该团队成员张帆表示。
团队介绍，研发成果还可以应用于光伏储能、家庭储能、轨道交通、航天航空、极地科考等领域，尤其适用于高寒地区及亚热带地区。
据悉，相关研究成果已发表高水平SCI论文90余篇，一位国际储能材料及电化学专家在其综述论文中表示，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。
