近日，中國(guó)有研國(guó)家動(dòng)力電池創(chuàng)新中心科研團(tuán)隊(duì)通過集中攻關(guān)，在高能量密度鋰離子電池技術(shù)方面取得系列新進(jìn)展。高能量密度鋰電池領(lǐng)域取得的系列進(jìn)展對(duì)提升新能源車?yán)m(xù)航里程、發(fā)展綠色航天航空、研制新型武器裝備具有重要意義。

常規(guī)鋰離子電池一般采用易燃的碳酸酯等有機(jī)物作為液態(tài)電解液溶劑，該種電解液存在較大的安全風(fēng)險(xiǎn)。半固態(tài)電池通過減少液態(tài)電解液用量以提高鋰電池的安全性。但是，其存在固化技術(shù)條件苛刻、流程長(zhǎng)、電池一致性差、電性能不良等行業(yè)共性問題，限制了其推廣應(yīng)用。針對(duì)上述問題，國(guó)家動(dòng)力電池創(chuàng)新中心基于高比容量三元正極材料和硅基負(fù)極材料體系，開發(fā)了超吸附原位固化電解質(zhì)體系及連續(xù)化生產(chǎn)工藝，在保證電池安全性基礎(chǔ)上，解決了半固態(tài)電池固化不均一、阻抗高、電性能差等工程化技術(shù)難題，單體電池能量密度超過350Wh/kg，電池包能量密度達(dá)到250Wh/kg，成功實(shí)現(xiàn)裝車搭載，能支持純電動(dòng)車1000公里以上續(xù)航里程，加速了高能量密度半固態(tài)電池在超長(zhǎng)續(xù)航高端電動(dòng)車上的推廣應(yīng)用。

據(jù)了解，少數(shù)的400Wh/kg鋰電池技術(shù)，一般采用超高鎳三元正極材料、超高容量硅負(fù)極材料。這些材料不僅成本高，而且使用壽命短，嚴(yán)重限制其實(shí)際應(yīng)用推廣。國(guó)家動(dòng)力電池創(chuàng)新中心采用自主開發(fā)的低成本富鋰錳基材料、超高鎳三元材料兩大技術(shù)路線，匹配低膨脹高穩(wěn)定硅基負(fù)極，結(jié)合多元復(fù)合粘結(jié)劑及多維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)構(gòu)筑技術(shù)、自主設(shè)計(jì)的高電壓功能電解液及自適應(yīng)成膜技術(shù)，攻克了比容量超1000mAh/g硅基負(fù)極的表界面穩(wěn)定性難題，實(shí)現(xiàn)電池能量密度超過402Wh/kg、體積比能量達(dá)900Wh/L、循環(huán)500周容量保持率大于85%，支持2C快速充放電，滿足體積小、質(zhì)量輕、續(xù)航長(zhǎng)的應(yīng)用需求，在虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）等新型電子產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)了驗(yàn)證，拓寬了高能量密度電池的應(yīng)用領(lǐng)域。

現(xiàn)有的高容量三元材料、硅負(fù)極材料已經(jīng)不能滿足500Wh/kg超高能量密度電池對(duì)材料體系的要求。國(guó)家動(dòng)力電池創(chuàng)新中心基于底層材料創(chuàng)新，采用自主開發(fā)的高容量富鋰錳基正極材料，匹配有鋰和無鋰負(fù)極雙技術(shù)路線，突破了正極產(chǎn)氣抑制、負(fù)極界面穩(wěn)固、耐高壓電解液等關(guān)鍵技術(shù)，單體電池能量密度突破500Wh/kg，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定循環(huán)，綜合性能優(yōu)異，有力地支撐了我國(guó)綠色航空制造業(yè)發(fā)展綱要戰(zhàn)略實(shí)施，并在陸?？仗旒皣?guó)防等特種應(yīng)用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應(yīng)用推廣。

國(guó)家動(dòng)力電池創(chuàng)新中心相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，該中心將始終牢記推動(dòng)中國(guó)動(dòng)力電池技術(shù)進(jìn)步的使命擔(dān)當(dāng)，勇攀科技創(chuàng)新高峰，聚焦行業(yè)痛點(diǎn)、難點(diǎn)技術(shù)，發(fā)揮行業(yè)組織、協(xié)同攻關(guān)、技術(shù)引領(lǐng)作用，持續(xù)推動(dòng)我國(guó)動(dòng)力電池行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。