锂电池在我们的日常生活中应用非常广泛，从手机、电动自行车再到新能源汽车等，都用到了锂电池。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，锂电池在温度太高或太低时都容易”罢工“，在零度以下的低温条件下无法充电，在50℃以上的高温条件下，安全性又不能保障，存在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。
那么有没有耐热抗冻、充电快速、成本还低的锂电池呢？
适应150℃温差的新型锂电池
近日，中国科学院深圳先进技术研究院研发出了既抗冻又耐热的新型锂离子电池技术，最低工作温度可以达到-70℃，最高工作温度高达80℃，而且低温与高温性能可以同时兼顾，并且于2022年5月24日完成了规模化量产。
新型电池是一种新型铝基复合负极材料的锂电池，是我国首款具有宽温域、低成本、长寿命的电芯产品，有望打破电池产业格局。
温域，指的是电池能够正常工作的最高与最低区间，目前锂离子电池的常规工作温域为-20℃-60℃，而这款新型电池的温域宽度为为-70℃-80℃，适应环境温差“横跨”150℃！
新型电池规模化产线局部（左）及批量测试（右）新型电池高低温性能测试（左：-70℃测试，右：80℃测试）统计数据表明，本次规模化量产的产品合格率达到99.11%，过程各工序合格率均99%以上，并且产品的高低温性能、循环寿命、安全性能等各项指标，均已通过第三方权威机构检测。
高性能+低成本
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。
在续航性能上，得益于铝基负极材料高的理论容量，该电池能量密度较传统锂离子电池提升13％～25％，能做到长续航。此外，由于铝基复合负极优异的导电性能，产品还表现出不俗的快充性能，20分钟即可充满电。
在成本方面，基于铝基复合负极的性能优势，并结合开发的高性能电解液，使电池产品在低温工作环境下，摆脱了对于纳米级正极材料的依赖，电池成本可以降低10％～30％。
除了续航、充电速度以及成本等因素，最重要的还是安全问题。在安全性能方面，常规锂电池随着不断使用，内部会产生锂枝晶，既影响充电能力，还可能刺穿隔膜，带来电池短路等隐患。此次研发的新型铝基负极材料，在低温和过充条件下能有效缓解锂枝晶的产生，提高了安全性。
团队表示，相关产品还可以应用于光伏储能、家庭储能、通讯基站储能、轨道交通、国防建设、航天航空、极地科考等领域，尤其适用于高寒地区及亚热带地区。
这样一款受得了炎热气候、扛得住冰天雪地、充电快速、成本还低，如此“能打”的锂电池，你期待吗？
综合：央广网 中国新闻网 中国青年报等
编辑：孙博珣 张倩男
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