如何提升锂离子电池在低温环境中的性能是锂离子电池产业备受关注，针对锂离子电池低温环境下能量密度低、放电能力差等技术难题，潍坊科技学院李成杰教授及其合作团队10年来持续进行着技术突破。

在不久前举行的第十五届中国产学研合作创新大会上，李成杰团队的项目成果“超低温高倍率锂离子动力电池关键技术及应用”获2023年中国产学研合作创新成果奖二等奖。

10年攻关，突破低温锂离子电池技术瓶颈

我国新能源汽车市场正高速发展，但作为新能源汽车的动力之源，锂离子电池在冬季寒冷环境下充放电能力大大受限，续航里程严重缩水，制约了北方地区尤其是广大高寒地区电动汽车的应用普及。目前商业化锂离子电池的工作温度普遍在0-45℃之间，且其电化学性能受低温影响非常严重，不能满足低温环境地区对能量储存及释放的需求。

针对这个锂离子电池应用普及中的痛点和难点问题，业界和学界都积极探索解决问题的新策略。

李成杰教授团队经过10余年“产-学-研”协同攻关，针对锂离子电池低温环境下能量密度低、放电能力差等技术难题，开发了双碳层包覆及锰、钒协同掺杂高导电正极材料、高首效硬碳/石墨多相复合负极材料、低熔点高介电常数含氟超低温功能电解液等关键电池材料。

通过关键电极材料的匹配优化，三维多通道导电网络体系开发和高导电涂炭集流体的综合应用，结合轻质全焊接一体化电池结构设计，开发了超低温高倍率方型铝壳锂离子动力电池，突破了低温环境下锂离子固相扩散慢、去溶剂化能垒高、界面阻抗大及导电性变差等关键问题，提升锂离子电池的低温放电容量、功率密度、循环寿命等性能，实现了超低温-40℃ 1C放电率达94%，-50℃ 1C 放电率达91%，满足3C快充快放，充放效率100%，循环寿命超3000次，解决了锂离子电池环境适应性弱、低温性能差、功率密度低等重大技术问题。

新技术电池已累计装车达3289台

项目研发成果已在徐工集团、北京航天发射技术研究所、北京机械设备研究所等公司实现大规模产业化应用，并配套中通客车、南京金龙客车等多款型号纯电动车型，累计装车达3289台，新增销售额146927万元，新增利润9879万元，取得了显著的经济效益。

本项目实现了高性能低温锂离子电池的产业化，成果的推广将加快推进我国新型低温电池技术的开发和产业化升级，解决北方寒冷地区的新能源汽车需求问题，加快我国东北、内蒙古等广大高寒地区的新能源电动汽车的推广，并极大促进新能源技术在多个领域，包括新能源汽车、寒区储能、工程机械、电动重卡、极地或寒区特种装备等领域的应用及发展。

围绕超低温高倍率锂离子动力电池关键技术，该项目团队共获授权国家发明专利21项、实用新型专利8项，登记软著4项，发表SCI学术论文36篇，制定企业标准7项。本项目系统复杂、技术难度大、创新性强，拥有丰硕的自主知识产权，项目成果实现了规模产业化，经济和社会效益显著。项目总体技术达到国际先进水平，项目成果推广应用前景广阔，对推动新能源汽车及动力电池行业技术进步意义重大。

（稿件来源：潍坊科技学院）