凜冬時節，你的電動汽車和移動電子設備能抵禦極寒天氣嗎？11月15日，第25屆中國國際高新技術成果交易會上，一款最新研發的鋰離子電池因其能經受上達零上80℃，下至零下70℃「冰火兩重天」超寬溫域特點倍受關注。

　作為我國首款具有寬溫域、低成本、長壽命的電芯產品，上市後將有望打破未來新能源產業格局。記者獲悉，該產品已實現了儲能、動力等多個應用領域的電芯產品的規模化量產，有望於明年5月投產。今年6月已在我國東北等地分布式儲能領域開展應用示範。

研究人員正在進行電芯檢查。

　適應環境溫差「橫跨」150℃

　這款超「能打」的鋰電池由中國科學院深圳先進技術研究院碳中和技術研究所先進儲能技術中心研究團隊歷時10年研發。15日，記者在深圳會展中心（福田）8號館中科院深圳先進院展區現場看到，3台高低溫櫃內置有鋰離子電池，持續供應放置在櫃子外面的電視機、小冰箱正常運行。

　研究團隊核心成員、中科院深圳先進技術研究院碳中和所所長助理蔣春磊告訴記者，受電池材料限制，傳統鋰離子電池的工作溫度在0~40℃，低於0℃後鋰電池放電性能就會大幅下降。研發團隊通過電池負極材料創新和電解液體系創新，直接擴大了電池的工作溫度範圍，其中最低工作溫度達零下70℃、最高工作溫度達零上80℃，實現了高寒酷暑的寬溫域應用場景。

寬溫域電芯產品亮相第25屆高交會。

　研發關鍵負極材料

　這麼能「打」的新型鋰電池，究竟「新」在何處？團隊主要從負極材料和電解液體系上下功夫。

　據介紹，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，針對不同應用場景研發相應電解液體系，成功開發出了新型鋁基ǁǁ磷酸鐵鋰電芯、鋁基ǁǁ錳酸鋰電芯、鋁基ǁǁ鈷酸鋰電芯和鋁基ǁǁ三元電芯等超寬溫域電池產品。

　「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。」蔣春磊說，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。得益於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。由於鋁基複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，為半小時充電需求提供了解決方案。此外，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%。

由深圳先進院碳中和所研究團隊研發的新型鋰離子電池正在高低溫櫃中接受「冰火兩重天」的考驗。

　應用場景「上天入地」

　據深圳先進院轉化處處長吳小麗介紹，基於新型電池技術，該團隊的23項相關專利依托深圳先進院，以知識產權作價6500萬元，成功實現了技術轉移轉化，並於2017年3月成立了深圳中科瑞能實業有限公司。相關研究成果形成了包括PCT專利，中國發明專利，美、歐、日、韓發明專利在內的180餘項專利池，獲得授權專利120餘項。目前已在四川廣元啟動建設超寬溫域電芯和PACK製造基地，佔地200畝，首期投資規模12.7億元。蔣春磊透露，項目預計明年5月份投產。

　經過團隊多年的技術攻關，新型寬溫域電池技術已成熟並進入市場推廣階段，目前已與電動自行車頭部企業、新能源汽車頭部企業、能源領域央企等建立了廣泛且深入的合作。提供的批量電芯性能評估已滿足使用需求。相關企業實測結果表明，使用針對低速電動車開發的鋁基ǁ錳酸鋰電芯產品在-50°C條件下放電容量保持率仍然超過60%；針對新能源汽車開發的鋁基ǁ磷酸鐵鋰電芯產品可在-30鋰電條件下高效充電，充電容量超過初始容量的91%，將有望解決電動汽車冬季續航縮水和低溫啟動困難的難題。

　相關產品可以應用於光伏儲能、家庭儲能、通訊基站儲能、軌道交通、航空航天、極地科考等領域，尤其適用於高寒地區及亞熱帶地區，顯著擴大了電池的應用範圍。（記者 林麗青 通訊員 孟倩羽）

     頂圖：研究團隊核心成員、中科院深圳先進技術研究院碳中和所所長助理蔣春磊接受記者採訪。