什么是鋁基負極電池?

一、鋁基負極電池含義

鋁基負極電池是一款新型電池，由于鋁基負極電池采用了一種新型鋁基復合負極材料，因此被稱為鋁基負極電池，目前，鋁基負極電池已經實現量產，該電池具有高安全、長續航、快充和低成本等優勢。

據央廣網24日報道，中國科學院深圳先進技術研究院一項新型鋰離子電池技術的鋁基負極電池已經完成規模化量產，規模化量產的產品合格率達到99.11%，過程各工序合格率均99%以上。

二、鋁基負極電池的關鍵負極材料

據了解，目前電池的正極材料相關技術已接近“天花板”，要提升性能，負極材料尚有發展空間。為此，團隊研發了一種新型鋁基復合負極材料，通過與商用鋰離子電池正極材料匹配，針對不同應用場景，成功開發出了新型錳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元電池等產品。

“我們開發的電池產品除了耐熱抗凍的特性以外，還具有高安全、長續航、快充和低成本的優勢。”該團隊表示。

在安全性能方面，常規鋰電池隨著不斷使用，內部會產生鋰枝晶，既影響充電能力，還可能刺穿隔膜，帶來電池短路等隱患。而團隊開發的新型鋁基負極，在低溫和過充條件下能有效緩解鋰枝晶的產生，提高了安全性。

在續航性能上，得益于鋁基負極材料高的理論容量，該電池能量密度較傳統鋰離子電池提升13%～25%，能做到長續航。此外，由于鋁基復合負極優異的導電性能，產品還表現出不俗的快充性能，20分鐘即可充滿電。

在成本方面，基于鋁基復合負極的性能優勢，并結合開發的高性能電解液，低溫電池產品可以擺脫對昂貴的納米級正極材料的依賴，電池成本可以降低10%～30%。

三、鋁基負極電池的適應溫度差“橫跨”150℃

從汽車到電子產品，鋰離子電池早已滲透到人們生活，為衣食住行提供“動力”。據工信部賽迪研究院近日發布的《2021中國鋰電產業發展指數白皮書》顯示，我國已連續5年成為全球最大的鋰電池消費市場。

然而，受電池關鍵材料的限制，目前鋰離子電池的一大局限是，在零度以下的低溫條件下無法充電，而在50℃以上的高溫條件下，安全性又不能保障。我國幅員遼闊，氣溫隨地域和季節變化大，北方地區冬季溫度可以低至-40℃以下，而南方地區夏季地表溫度高達50℃以上，冬季電動車無法啟動、智能手機自動關機，夏季電動車自燃等情況頻發。

為此，唐永炳研究員團隊歷時近10年，研發出了既抗凍又耐熱的新型鋰離子電池技術，最低工作溫度可以達到-70℃，而最高工作溫度達80℃，而且低溫與高溫性能可以同時兼顧。

據悉，該產品的高低溫性能、循環壽命、安全性能等各項指標，均已通過第三方權威機構檢測。

四、鋁基負極電池的應用場景

據悉，本次量產的鋁基負極電池是應某電動車客戶要求，提供了批量電芯進行深度性能評估，相關性能評估已滿足使用需求。

事實上，緊貼市場需求，是團隊一直以來的堅持。“有些場景需要零下40攝氏度也能正常充放電，而有些則在長循環方面提出了更高要求。圍繞核心技術，結合實際情況，我們對產品不斷作出調整。”團隊表示。相關產品可以應用于光伏儲能、家庭儲能、通信基站儲能、軌道交通、國防建設、航天航空、極地科考等領域，尤其適用于高寒地區及亞熱帶地區，顯著擴大了電池的應用范圍。