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大連化物所研制出48V/10Ah磷酸鹽基鈉離子電池儲能系統并成功開展應用示范

撰稿: 大連化學物理研究所 發布時間:2021-12-24

  近日,中國科學院大連化學物理研究所儲能技術研究部研究員李先鋒、副研究員鄭瓊團隊自主研制出48V/10Ah磷酸鹽基鈉離子電池儲能系統,并作為中低速電動車的動力電源成功開展應用示范。

  根據實測數據,在6至7℃環境溫度下,該動力電池系統續航里程達到35km,系統比能量為90Wh/Kg。該系統由32個5Ah鈉離子軟包電池,采用2并16串方式組成。軟包電池用磷酸釩鈉正極和低阻、高穩定性電解液均為該團隊自主研制。中檢集團南方測試股份有限公司的三方檢測結果顯示,該系統采用的5Ah軟包電池,比能量達到126.5Wh/kg,10分鐘可充入大于95%的電量,同時通過了短路、針刺、強制放電等安全性測試。該系統為中低速電動交通工具動力電源、車用啟停電源、低溫冷啟動電源等應用提供了新的技術解決方案。

  自2016年,李先鋒團隊瞄準中低速電動交通工具和大規模儲能等應用領域,布局了磷酸鹽基鈉離子電池技術,確立了由高比能量、高穩定性釩基磷酸鹽到低成本的鐵、錳基磷酸鹽基鈉離子電池體系的技術發展路線;初步解決了磷酸鹽正極電導率低、穩定性差,碳基負極儲鈉動力學慢,電解液-電極界面成膜機理不明確等系列關鍵科學問題(Chem Eng J.,2022;Angew. Chem. Int. Ed.,2021;Adv. Energy Mater.,2021;Adv. Energy Mater.,2021;ACS Energy Letters,2019;Nano Energy,2018),實現了關鍵材料中試和小批量制備,具備了大容量電芯器件和儲能系統集成的能力;開發出系列基于釩、鐵、錳等不同磷酸鹽基鈉離子軟包電池,相關技術申報發明專利40余件,獲授權專利13件,形成了較為完整的自主知識產權體系,為鈉離子電池產業化提供了技術保障。

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