锂电新技术多点开花,产业变革加速推进
在全球新能源产业蓬勃发展的浪潮中,锂离子电池作为关键储能设备,其技术研发的每一次突破都备受瞩目。近期,锂电产业在多个关键领域取得创新性进展,为行业的可持续发展注入强劲动力。
监测技术革新,筑牢电池安全防线
中国科学技术大学苏州高等研究院潘挺睿教授、常煜研究员团队携手中国科大谈鹏教授团队,联合中国科学院深圳先进技术研究院唐永炳教授、张帆研究员团队,成功研发出“一体式离电传感技术”。相关成果发表于国际知名期刊《国家科学评论》 。该技术针对锂枝晶生长和固体电解质界面(SEI)膜增厚威胁电池安全与寿命的问题,利用电池自身电解液和材料构建传感界面,无需额外封装即可实现高精度压力监测。实验显示,它能对帕级别的膨胀力变化作出响应,在电池内稳定工作超1个月,通过压力曲线变化精准捕捉锂枝晶和SEI膜生长过程,且压力累积与电池容量衰减趋势高度吻合,为电池安全运行与寿命评估提供重要依据 。
材料创新突破,提升电池综合性能
湖南星飞越新材料科技有限公司在硅基负极材料领域取得关键专利突破。其申请的“一种人工SEI薄膜及锂离子电池用硅基负极材料”专利,通过人工SEI薄膜技术,将硅基负极材料极片膨胀率降低约5%,循环性能提升10%以上,内阻降低15%以上。该人工SEI薄膜由聚合物、导电剂和锂盐组成,其中聚合物采用交联共聚改性的聚环氧乙烷,有效提高薄膜机械强度与导电性,降低电池内阻,为硅基负极材料的工业化应用开辟新路径 。
寿命延长技术涌现,降低使用成本
多家企业与科研机构在提升锂电池循环寿命上成果显著。宁德时代2024年10月申请的专利(公开号CN 119381563 A)显示,在电解液中添加氟磷酸盐和/或硼酸盐,利用其低LUMO能级特性,在负极表面形成稳定SEI膜,抑制锂枝晶生长和电解液副反应,同时提升SEI膜锂离子传输效率。实验表明,该方式使磷酸铁锂电池循环寿命超10000次,容量保持率≥95% 。比亚迪在刀片电池中添加氟代碳酸乙烯酯(FEC),形成富LiF的SEI膜,将循环寿命提升至6000次以上,容量保持率≥85% 。美国布鲁克海文国家实验室在富镍正极电解液中添加LiPO2F2,抑制过渡金属溶解,使电池在高压循环200次后容量保持率达97% 。此外,中国科学技术大学马骋教授团队开发的低成本硫化物固态电解质,与锂金属负极搭配时,循环寿命可达4200小时,全固态电池循环200次后容量保持率为89.29% 。
锂电产业新技术的密集突破,预示着行业正迈向新的发展阶段。随着这些技术从实验室走向产业化,未来锂电池将在电动汽车、储能系统等领域展现出更高的安全性、更长的使用寿命和更优的性能表现,有力推动全球能源转型与绿色发展进程。尽管部分技术仍面临成本、兼容性等挑战,但持续的研发投入与创新热情,让锂电产业的未来充满无限可能 。