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近日，中國有研國家動力電池創(chuàng)新中心科研團隊通過集中攻關(guān)，在高能量密度鋰離子電池技術(shù)方面取得系列新進展。高能量密度鋰電池領(lǐng)域取得的系列進展對提升新能源車續(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物作為液態(tài)電解液溶劑，該種電解液存在較大的安全風險。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、電池一致性差、電性能不良等行業(yè)共性問題，限制了其推廣應用。針對上述問題，國家動力電池創(chuàng)新中心基于高比容量三元正極材料和硅基負極材料體系，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，電池包能量密度達到250Wh/kg，成功實現(xiàn)裝車搭載，能支持純電動車1000公里以上續(xù)航里程，加速了高能量密度半固態(tài)電池在超長續(xù)航高端電動車上的推廣應用。

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、超高容量硅負極材料。這些材料不僅成本高，而且使用壽命短，嚴重限制其實際應用推廣。國家動力電池創(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)定硅基負極，結(jié)合多元復合粘結(jié)劑及多維導電網(wǎng)絡構(gòu)筑技術(shù)、自主設計的高電壓功能電解液及自適應成膜技術(shù)，攻克了比容量超1000mAh/g硅基負極的表界面穩(wěn)定性難題，實現(xiàn)電池能量密度超過402Wh/kg、體積比能量達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)航長的應用需求，在虛擬現(xiàn)實（VR）等新型電子產(chǎn)品上實現(xiàn)了驗證，拓寬了高能量密度電池的應用領(lǐng)域。

現(xiàn)有的高容量三元材料、硅負極材料已經(jīng)不能滿足500Wh/kg超高能量密度電池對材料體系的要求。國家動力電池創(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，匹配有鋰和無鋰負極雙技術(shù)路線，突破了正極產(chǎn)氣抑制、負極界面穩(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，實現(xiàn)穩(wěn)定循環(huán)，綜合性能優(yōu)異，有力地支撐了我國綠色航空制造業(yè)發(fā)展綱要戰(zhàn)略實施，并在陸?？仗旒皣赖忍胤N應用領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)應用推廣。

國家動力電池創(chuàng)新中心相關(guān)負責人表示，該中心將始終牢記推動中國動力電池技術(shù)進步的使命擔當，勇攀科技創(chuàng)新高峰，聚焦行業(yè)痛點、難點技術(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)推動我國動力電池行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。