科创中国

新材料技术,金属材料

项目系统研发了苛刻温度环境服役的锂离子电池技术。在中国船舶集团、北方车辆集团、中航锂电等我国大中型交通运载、新能源企业大规模应用，有效解决了锂离子电池在低温容量衰减、高温易燃易爆等难题，近五年新增销售收入***亿元，并获得2021年度中国产学研合作创新奖，经济效益和社会效益显著，应用前景广阔。

1.复合碳负极材料改性技术：该项目通过碳负极插层技术、硬碳包覆技术、CVD包覆技术、快离子导体包覆技术等，实现了高安全、耐低温、快充性能的碳负极制备技术，提高了锂离子在碳负极的快速扩散能力，加强了碳负极界面SEI稳定性。 2.正极材料多尺度协同改性技术：该项目根据不同温度环境使用需求，开发了正极材料的粒径分级技术、梯度掺杂技术、喷雾造孔技术、颗粒筛选技术等，通过多尺度协同改性方案，构筑快离子传输通道，解决了苛刻温度环境下正极材料离子扩散路径和电子传导路径受阻的难点。 3.宽温域电解液体系开发：该项目通过多组元溶剂技术和添加剂联用调控技术开发了高电导率、低熔点、高安全阻燃的锂离子电池宽温域电解液体系，该技术成功构筑了长效稳定的高传输特性电极/电解液界面，有效解决了电解液低温极化和高温分解的技术难点。 4.电极设计与制造技术：设计了夹心极片电极、三维导电网络结构电极等新型电极结构，提高了高载流子输运特性；通过覆碳铝箔集流体工艺制造技术，增强了电子传输能力；依据宽温域使用需求，系统优化了极片导电剂、粘结剂、面密度等关键工艺参数，减小电极内阻，深化电极放电深度。

团队介绍：由中南大学、东莞市钜大电子有限公司、湖南电将军新能源有限公司合作完成。陈立宝负责项目的研究方案制定，协调项目推进；梅琳负责宽温域电解质研发；周钢负责电池应用技术研发；陈月皎负责新型电极结构设计；吴志彬负责电极材料储能性能研究；王仲明负责电极材料工艺技术研发。

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