受得了炎热气候、扛得住冰天雪地，充电快速、成本还低，这样的锂电池真实存在而且已经实现量产。日前，中科院深圳先进技术研究院碳中和（筹）研究所研究员唐永炳团队研发的一项新型锂离子铝基电池技术完成了规模化量产。这是我国首款宽温域、低成本、长寿命的电芯产品，有望打破电池产业格局。
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在99%以上。
从汽车到电子产品，锂离子电池早已渗透到人们生活的衣食住行。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，目前锂离子电池的一大局限是环境适应性：在零摄氏度以下的低温条件下充电时间会很长、而且温度越低电容量会大幅减少；在50摄氏度以上的高温条件下，安全性不能保障。我国幅员辽阔，不同地域和季节气温变化大，北方地区冬季温度可以低至零下40摄氏度以下，南方地区夏季地表温度高达50摄氏度以上，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时有发生。
唐永炳团队历时近10年研发出的既抗冻又耐热的新型锂离子电池技术，最低工作温度可达零下70摄氏度，最高工作温度可达80摄氏度，而且低温与高温性能可同时兼顾。据悉，该产品的高低温性能、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，并获得ISO9001、GB 31241-2014、IEC 62133-2:2017、UN38.3等标准和资质认证。
新型电池新在何处？唐永炳团队主要在负极材料和电解液上下功夫。
该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，成功开发出了新型锰酸锂、磷酸铁锂和三元电池等产品。“我们开发的电池产品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。”该团队一参与者表示。
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。该团队开发的新型铝基负极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。
在续航性能方面，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%，能实现长续航。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，为电动车半小时充电需求提供了解决方案。
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，低温电池产品可以摆脱对昂贵的纳米级正极材料的依赖，将成本降低10%～30%。
据悉，本次量产的产品主要应用于电动车相关领域，也可以应用于光伏储能、家庭储能、通信基站储能、轨道交通、国防建设、航天航空、极地科考等领域，尤其适用于高寒及亚热带地区，显著扩大了电池的应用范围。
该团队围绕相关技术进行了系统全面的知识产权布局，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，已获得授权专利120余项。
国际储能材料及电化学权威专家、美国得克萨斯大学奥斯汀分校阿鲁木甘·曼提拉姆教授评价：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。
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