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快充锂离子电池技术

2024-07-05 16:28:02
云上高博会 https://heec.cahe.edu.cn
所属领域:
新能源与节能环保
项目成果/简介:

1. 痛点问题

商用锂离子电池自20世纪90年代问世以来,随着社会电气化而快速发展,已成为电动汽车、3C电子产品和军事航天领域的主流储能装置,具有能量密度高、循环寿命长、对环境友好等特点;然而其漫长的充电时间远不能满足当代社会在消费电子、电动汽车等方面不断增加的补能需求。

因此,快速充电能力已经成为消费电子产品、电动车行业和未来低空经济的核心竞争力之一。例如,电动车通常需要1.5–8小时才能充满电,耗时远超过燃油车加油所需的时间(3–5分钟),市场竞争力受到限制。因此,为满足用户要求,研发具有快充能力、同时兼顾高能量密度和长循环特性等锂离子电池必将成为电池领域发展的重要方向。

2. 解决方案

本技术提供一种锂离子电池电解质及锂离子电池,同时涵盖锂离子电池的界面化成方法,旨在解决锂离子电池快充性能不足,无法满足用户需求的问题。将所述电解质用于锂离子电池时,可提升锂离子跨电极/电解质界面的传输速率,加快电池的充电速度,提升快充条件下电池的循环寿命和容量保持率。采用电压和电流相结合的方式进行化成,在深入理解锂离子电池固体电解质界面膜的成核和生长机制基础上,合理调控固体电解质界面膜的结构和成分、关联电流及温度信号实现固体电解质界面膜的可控化成和精准化成。

应用范围:

面向高功率兼顾高能量密度的快充/快放需求的场景,尤其是新能源汽车和低空经济飞行器动力电源领域,可适用于快充型锂电池关键材料、高性能电芯及高安全模组的研发、生产和制造的企业或相关单位,用于开发充放电速率更快、比能量更高、安全性更好、价格更有竞争力的下一代电池。

项目阶段:

拟通过技术许可方式开展成果转化,将本技术应用在新能源汽车或低空经济动力电源的技术需求中,实现服务行业发展的目的。

效益分析:

极速快充/快放优势;本技术可支撑能量密度450 Wh/kg的电芯实现充放电倍率6C(10 min);循环次数100 cycles@95%;工作温度:−60——60℃,具有良好的高低温特性。

高安全性优势:采用研究成果制备的半固态电池可通过针刺、挤压、过充、过放等安全性测试。

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