一种在极端环境下工作的锂电池及其应用研究

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我国南北纬度跨度达50度,边境地区大多是高纬度、高海拔的低温地理环境。这样的严寒条件对使用的主要电源——Li/SOCl2电池体系的低温性能要求更加苛刻。针对在大电流使用过程中,亚硫酰氯还原反应速度慢,导致性能低下等问题,团队经过研究,以沥青焦活性炭为基底和模板制备活性炭支撑酞菁配合物纳米复合催化材料,用于碳正极,从而加快亚硫酰氯还原反应速度,提升在低温及常温大电流条件下电池的性能。 本项目以AC为基底使用一步原位合成法制备MPc/AC。该合成路径既利于碳纳米材料有效的分散及酞菁的可控合成,为界面之间紧密的相互作用提供保障,同时可克服纳米材料团聚问题。发明了一种在常温及低温环境下仍具有快速还原反应的Li/SOCl2电池。低温-30 ℃电池贮存后2 A大电流放电,电压平台稳定在3.00 V,比未加添加剂的电池提高0.26 V;低温-40 ℃电池贮存后100 mA电流放电,电压平台稳定在3.20 V,对比未加添加剂的电池电压平台,电压提高了0.50 V。 该项科技发明于2021年2月发表于国际顶级期刊《Advanced Functional Materials》,影响因子为18.808,总计发表相关论3篇,影响因子总和27.998;2、申请5项发明专利,其中两项已授权,三项已进入实际审查阶段。3、该项科技发明已与陕西煤业化工集团有限公司及成都建中锂电池有限公司签订合作产业化开发合同。其公司提供本发明试验所需活性炭材料,以及提供在其公司研发基地开展协助验证工作所需的实验条件。