高能量密度鋰電池對于提升新能源車續(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。近日，國家動力電池創(chuàng)新中心科研團隊通過集中攻關，在高能量密度鋰離子電池技術方面取得系列新進展。
 

350 Wh/kg半固態(tài)電池技術及產品。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，導致極大的安全風險。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，從而備受行業(yè)關注；然而，固化技術條件苛刻、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。國聯(lián)研究院，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體系及連續(xù)化生產工藝，在保證電池安全性基礎上，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難題，單體電池能量密度超過350 Wh/kg,電池包能量密度達到250 Wh/kg，成功實現(xiàn)裝車搭載，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。

400 Wh/kg系列電池技術。少數報道的400 Wh/kg鋰電池技術，一般采用超高鎳三元正極材料、超高容量硅負極材料，不僅成本高，而且使用壽命短，嚴重限制其實際應用。國聯(lián)研究院，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路線，匹配低膨脹高穩(wěn)定硅基負極，結合多元復合粘結劑及多維導電網絡構筑技術、自主設計的高電壓功能電解液及自適應成膜技術，攻克了比容量超1000 mAh/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402 Wh/kg、體積比能量達900 Wh/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、質量輕、續(xù)航長的應用需求，在虛擬現(xiàn)實（VR）等新型電子產品上實現(xiàn)了驗證，拓寬了高能量密度電池的應用領域。

500 Wh/kg超高能量密度電池技術原型。現(xiàn)有的高容量三元材料、硅負極材料已經不能滿足500 Wh/kg超高能量密度電池對材料體系的要求。國聯(lián)研究院，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路線，突破了正極產氣抑制、負極界面穩(wěn)固、耐高壓電解液等關鍵技術，單體電池能量密度突破500 Wh/kg，穩(wěn)定循環(huán)，綜合性能優(yōu)異，有望支撐我國綠色航空制造業(yè)發(fā)展綱要戰(zhàn)略實施，在陸海空天及國防軍工等特種應用領域實現(xiàn)應用推廣。

國家動力電池創(chuàng)新中心始終牢記推動中國動力電池技術進步的使命擔當，永攀科技創(chuàng)新高峰，聚焦行業(yè)痛點、難點技術，發(fā)揮行業(yè)組織、協(xié)同攻關、技術引領作用，持續(xù)推動我國動力電池行業(yè)高質量發(fā)展。