近日，記者從中國科學院深圳先進技術研究院獲悉，該院唐永炳研究員團隊研發了一種新型鋁基複合負極材料，讓鋰電池受得了炎熱氣候，扛得住冰天雪地，充電迅速，成本降低。目前該成果已在規模化量產中得到使用。

◎刁雯蕙本報記者劉傳書

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時有發生。

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，團隊歷時多年，研發了一種新型鋁基複合負極材料，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。運用該材料的新型鋰離子電池，最低工作溫度可以達到-70℃，最高工作溫度高達80℃，而且低溫與高溫性能可以同時兼顧。

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複合負極材料，在低溫和過充條件下能有效緩解鋰枝晶的產生，提高了電池安全性。

在續航性能上，得益於鋁基複合負極材料較高的理論容量，該電池能量密度較傳統鋰離子電池提升了13%—25%，能做到長續航。此外，由於鋁基複合負極材料優異的導電性能，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，基於鋁基複合負極材料的性能優勢，並結合研究團隊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。因為現在的低溫電池正極需要納米級的材料，成本比較高。而研究團隊研製的鋁基複合負極材料，讓正極材料不必必須是納米級的材料，在降低材料成本方面，電池成本可以降低10%—30%。

“有些场景需要电池在-40℃也能正常充放电，而有些场景则对电池在长循环方面提出了更高要求。结合实际情况，我们对产品不断做出调整。”该团队表示，相关产品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，显著扩大了电池的应用范围。

目前，該項目正在進行增資擴股洽談，將進一步建成新型電池規模化生產線，快速推動新型電池產品在多個領域的應用。

新型電池規模化產線局部（左）及批量測試（右）

新型電池高低溫性能測試（左：-70℃測試，右：80℃測試）