近日,三峽大學“鋅碘‘芯’動力”學生創(chuàng)新團隊在高安全動力電池技術研究中取得階段性突破,成功將水系鋅碘軟包動力電池應用于輕型交通工具的實車測試,標志著該技術從實驗室研發(fā)邁向工程化落地。相關成果已發(fā)表于國際能源材料頂級期刊《Energy & Environmental Science》和《Nano-Micro Letters》,并發(fā)表多項國家專利,為新型安全儲能技術的產(chǎn)業(yè)化提供了堅實基礎。
在全球能源結(jié)構轉(zhuǎn)型和綠色交通快速發(fā)展的背景下,動力電池的安全性與可持續(xù)性愈發(fā)受到行業(yè)關注?,F(xiàn)有鋰離子電池雖然能提供高能量密度,但對有機電解液依賴高,在極端環(huán)境下仍存在熱失控風險;傳統(tǒng)鉛酸電池則受限于能量密度和循環(huán)壽命,難以滿足新型交通與儲能應用需求。因此,開發(fā)兼具安全性、成本優(yōu)勢和環(huán)保特性的動力電池體系成為能源領域的重要方向。
針對行業(yè)痛點,團隊選擇水系鋅碘電池作為核心研究路線。該體系以水基電解液替代有機體系,從材料層面降低燃燒和爆炸風險,同時利用鋅資源豐富、價格穩(wěn)定的優(yōu)勢,在安全性和規(guī)?;瘧蒙暇邆涿黠@潛力。
在曹金老師指導下,項目負責人黃燦帶領團隊從界面調(diào)控入手,通過晶面設計、負極沉積穩(wěn)定化、電解液離子傳輸優(yōu)化以及正極碘反應限域調(diào)控,實現(xiàn)了電池循環(huán)壽命延長、低溫性能提升和能量利用效率提高。
基于這些技術突破,團隊成功研制出安時級水系鋅碘軟包動力電池,并完成了實車安裝及道路測試。電池組可直接適配40Ah電動摩托車電池倉,無需整車改裝,安裝和拆卸十分便捷。實車驗證顯示,電池在城市路況、平路行駛及高低溫環(huán)境下均表現(xiàn)穩(wěn)定,續(xù)航表現(xiàn)出色,常溫平路可達約70公里,低溫依然保持良好,高溫暴曬和滿載條件下也能順利完成長距離行駛。動力輸出平穩(wěn),爬坡能力良好,電池表面溫度控制在安全范圍,無異常熱升。
充放電性能同樣可靠,快充可在約1小時完成,慢充安全高效,長時間連續(xù)使用后容量保持率仍超過99%。在整車短路、過充、跌落及連續(xù)爬坡等極端工況下,電池均未出現(xiàn)起火、爆炸或漏液,安全性突出,同時具備良好的環(huán)境適應性,滿足兩輪電動車實際使用需求,為工程化落地和產(chǎn)業(yè)化提供了可靠支撐。
曹金老師表示:“通過實車安裝和多場景測試,我們實現(xiàn)了技術從實驗室向?qū)嶋H應用的跨越,為高安全儲能技術的產(chǎn)業(yè)化奠定了基礎。”團隊正進一步推進軟包動力電池規(guī)?;苽?,并探索在外賣電動車、家用長途代步車輛及便攜儲能系統(tǒng)中的應用路徑,同時優(yōu)化標準化電池包設計和量產(chǎn)工藝,為未來大規(guī)模推廣做好準備。
憑借高安全性、穩(wěn)定可靠的動力性能、良好的環(huán)境適應性和輕量化優(yōu)勢,水系鋅碘動力電池有望在城市輕型交通和分布式儲能領域推廣應用,為我國綠色能源體系升級提供可落地、高效、安全的動力電池解決方案。
在全球能源結(jié)構轉(zhuǎn)型和綠色交通快速發(fā)展的背景下,動力電池的安全性與可持續(xù)性愈發(fā)受到行業(yè)關注?,F(xiàn)有鋰離子電池雖然能提供高能量密度,但對有機電解液依賴高,在極端環(huán)境下仍存在熱失控風險;傳統(tǒng)鉛酸電池則受限于能量密度和循環(huán)壽命,難以滿足新型交通與儲能應用需求。因此,開發(fā)兼具安全性、成本優(yōu)勢和環(huán)保特性的動力電池體系成為能源領域的重要方向。
針對行業(yè)痛點,團隊選擇水系鋅碘電池作為核心研究路線。該體系以水基電解液替代有機體系,從材料層面降低燃燒和爆炸風險,同時利用鋅資源豐富、價格穩(wěn)定的優(yōu)勢,在安全性和規(guī)?;瘧蒙暇邆涿黠@潛力。
在曹金老師指導下,項目負責人黃燦帶領團隊從界面調(diào)控入手,通過晶面設計、負極沉積穩(wěn)定化、電解液離子傳輸優(yōu)化以及正極碘反應限域調(diào)控,實現(xiàn)了電池循環(huán)壽命延長、低溫性能提升和能量利用效率提高。
基于這些技術突破,團隊成功研制出安時級水系鋅碘軟包動力電池,并完成了實車安裝及道路測試。電池組可直接適配40Ah電動摩托車電池倉,無需整車改裝,安裝和拆卸十分便捷。實車驗證顯示,電池在城市路況、平路行駛及高低溫環(huán)境下均表現(xiàn)穩(wěn)定,續(xù)航表現(xiàn)出色,常溫平路可達約70公里,低溫依然保持良好,高溫暴曬和滿載條件下也能順利完成長距離行駛。動力輸出平穩(wěn),爬坡能力良好,電池表面溫度控制在安全范圍,無異常熱升。
充放電性能同樣可靠,快充可在約1小時完成,慢充安全高效,長時間連續(xù)使用后容量保持率仍超過99%。在整車短路、過充、跌落及連續(xù)爬坡等極端工況下,電池均未出現(xiàn)起火、爆炸或漏液,安全性突出,同時具備良好的環(huán)境適應性,滿足兩輪電動車實際使用需求,為工程化落地和產(chǎn)業(yè)化提供了可靠支撐。
曹金老師表示:“通過實車安裝和多場景測試,我們實現(xiàn)了技術從實驗室向?qū)嶋H應用的跨越,為高安全儲能技術的產(chǎn)業(yè)化奠定了基礎。”團隊正進一步推進軟包動力電池規(guī)?;苽?,并探索在外賣電動車、家用長途代步車輛及便攜儲能系統(tǒng)中的應用路徑,同時優(yōu)化標準化電池包設計和量產(chǎn)工藝,為未來大規(guī)模推廣做好準備。
憑借高安全性、穩(wěn)定可靠的動力性能、良好的環(huán)境適應性和輕量化優(yōu)勢,水系鋅碘動力電池有望在城市輕型交通和分布式儲能領域推廣應用,為我國綠色能源體系升級提供可落地、高效、安全的動力電池解決方案。

CONTACT US
ICC APP