新型铝基复合负极材料使电池抗冻耐热

近日，记者从中国科学院深圳先进技术研究院获悉，该院唐永兵研究员研发出一种新型铝基复合负极材料，使锂电池耐炎热气候、耐冰雪、充电快、成本低。目前，该成果已用于量产。

受电池关键材料的限制，目前锂离子电池的一大局限是无法在零下的低温下充电，而在50以上的高温下安全性无法保证。中国幅员辽阔，气温随地区和季节变化很大。北方地区冬季气温可低至零下40以下，而南方地区夏季地表温度高达50以上。冬天电动车无法启动，智能手机自动关机，夏天电动车自燃。

目前，电池正极材料的相关技术已经接近“天花板”，负极材料仍有提升性能的发展空间。因此，团队多年来研发了新型铝基复合负极材料，并通过与商用锂离子电池负极材料的匹配，根据不同的应用场景，成功研发出新型锰酸锂、磷酸亚铁锂、三元电池等产品。使用该材料的新型锂离子电池最低工作温度可达-70，最高工作温度可达80，可同时兼顾低温和高温性能。

安全性能方面，随着常规锂电池的不断使用，内部会产生锂枝晶，不仅影响充电容量，还可能刺破隔膜，造成电池短路等隐患。我们团队研发的新型铝基复合负极材料可以有效缓解低温和过充条件下锂枝晶的生成，提高电池的安全性。

续航方面，得益于铝基复合负极材料的高理论容量，该电池比传统锂离子电池能量密度提高13%-25%，可实现超长续航。此外，由于铝基复合负极材料优异的导电性，该产品还表现出良好的快速充电性能，20分钟即可充满电。

成本方面，基于铝基复合负极材料的性能优势和研究团队研发的高性能电解液，低温电池产品可以摆脱对昂贵的纳米级负极材料的依赖。因为目前低温电池的负极需要纳米级的材料，成本比较高。研究团队研发的铝基复合负极材料，使得正极材料不必是纳米级，在降低材料成本方面，电池成本可降低10%-30%。

“有些场景要求电池能在-40下正常充放电，有些场景对电池的长周期提出了更高的要求。结合实际情况，不断对产品进行调整。”该团队表示，相关产品可应用于光伏储能、家用储能、通信基站储能、轨道交通、国防建设、航空航天、极地科研等领域，特别是在高寒亚热带地区，显著拓展了电池的应用范围。

目前，该项目正在进行增资扩股谈判，将进一步建设新型电池规模化生产线，快速推进新型电池产品在多个领域的应用。