低温锂离子电池技术

成果编号：27569

价格：面议

完成单位：江苏大学

单位类别：其他高校

完成时间：2020年

成熟程度：试生产阶段

服务产业领域：电子信息、装备制造、能源环保、新材料、其他

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石墨具有价格低，容量高，循环寿命长等优点，是目前商业化用途最广的锂离子电池负极材料。但由于普通商业石墨粒径较大，充电过程中生成的锂原子扩散缓慢，尤其是低温下引发的锂枝晶快速生长会增加电池短路燃烧爆炸的风险，这极大限制了锂离子电池的全天候及广区域使用。为使低温锂离子电池技术迈向商业化发展道路，团队以普通商业石墨为原料，开发了一种定向活化蚀刻法批量制备了具有贯穿介孔结构的石墨。同时利用PTFE干法工艺法批量制备了电池负极，配以新型低温电解液制备了具有低温可充放特性的石墨基锂离子电池

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成果介绍

科技计划：

成果形式：新技术、新工艺、新产品、新材料、新装备

合作方式：技术开发、技术咨询、技术服务、技术入股、人才培养、共建载体

参与活动： 2021年高校院所走进镇江产学研合作对接活动首届江苏产学研合作对接大会

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 4 项
已授权专利,其中:发明专利 5 项

成果简介

成果概况

创新要点

1）定向蚀刻技术制备具有贯穿孔隙的石墨，降低锂离子在石墨中的迁移路径，有效缓解石墨基锂离子电池低温充电过程中锂枝晶的产生； 2）干法电极制备技术防止了传统粘结剂制备电极过程中石墨中蚀刻所得的孔道被堵塞的情况； 3）新型电解液技术解决充放电过程中液固界面处低温阻抗急剧增加所造成电压降急剧升高的问题；综上制备的锂离子电池可实现低温下的稳定充电及放电。

主要技术指标

公斤级多孔石墨材料试制参数：质量损失（%）比表面（㎡）振实密度（g/cm³）商业石墨 0 1.9 0.98 多孔石墨 12 10.1 0.89 18650型试制电池性能指标：（1）能量密度≥200Wh/kg，循环寿命≥500次；（2）-10℃、0.5C倍率充电容量≥80%，无燃烧爆炸风险；（3）-40℃、0.5C倍率放电容量≥80%，初始电压降≤0.2V。

其他说明

完成人信息

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