高比能动力电池

中国科学院过程工程研究所   离子液体与绿色工程研究部

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项目简介

关键技术:梯级孔结构的厚极片制备技术;创 新 点:通过调整极片孔隙率分布,解决了锂离子电池极片加厚、Li+传输路径延长带来的活性物质利用率下降、倍率性能劣化等问题,从而有效减少了电池中非活性物质(集流体、隔膜)的占比,提高了电池能量密度。研发进展:已在6m的涂布机上完成中试,可在不改动设备的情况下实现量产。采用该技术的锂离子电池能量密度可达300Wh/kg以上,可广泛应用于消费类电子产品、电动汽车等领域。

应用领域

高能量密度电池是电动汽车续航里程、手机续航时间等的根本保障。而提高活性物质在电池中的占比、制备厚极片是一种具有普适性的提升电池能量密度的关键技术。项目组开发了梯级孔结构超厚极片,在保障电池倍率性能与循环寿命的前提下,将锂离子电池正极面容量由3mAh/cm2左右提升至4 mAh/cm2以上。采用此技术制备的15Ah锂离子软包电池在采用石墨负极的情况下能量密度可达280~290Wh/kg,当采用比容量为420~450mAh/g的SiC负极时,电池能量密度在300Wh/kg以上,且循环寿命>800次。该技术实现方法简单、无需对现有设备进行改造,可快速、有效的得到高能量密度锂离子电池。

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