三峽大學(xué)“鋅碘‘芯’動(dòng)力”團隊實(shí)現水系鋅碘軟包電池實(shí)車(chē)落地

在全球能源結構轉型和綠色交通快速發(fā)展的背景下，動(dòng)力電池的安全性與可持續性愈發(fā)受到行業(yè)關(guān)注?，F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(lài)高，在極端環(huán)境下仍存在熱失控風(fēng)險；傳統鉛酸電池則受限于能量密度和循環(huán)壽命，難以滿(mǎn)足新型交通與儲能應用需求。因此，開(kāi)發(fā)兼具安全性、成本優(yōu)勢和環(huán)保特性的動(dòng)力電池體系成為能源領(lǐng)域的重要方向。
 

針對行業(yè)痛點(diǎn)，團隊選擇水系鋅碘電池作為核心研究路線(xiàn)。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(fēng)險，同時(shí)利用鋅資源豐富、價(jià)格穩定的優(yōu)勢，在安全性和規?；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(lǐng)團隊從界面調控入手，通過(guò)晶面設計、負極沉積穩定化、電解液離子傳輸優(yōu)化以及正極碘反應限域調控，實(shí)現了電池循環(huán)壽命延長(cháng)、低溫性能提升和能量利用效率提高。

圖1.水系鋅碘軟包電池與實(shí)車(chē)測試
 

基于這些技術(shù)突破，團隊成功研制出安時(shí)級水系鋅碘軟包動(dòng)力電池，并完成了實(shí)車(chē)安裝及道路測試（圖1）。電池組可直接適配40Ah電動(dòng)摩托車(chē)電池倉，無(wú)需整車(chē)改裝，安裝和拆卸十分便捷。實(shí)車(chē)驗證顯示，電池在城市路況、平路行駛及高低溫環(huán)境下均表現穩定，續航表現出色，常溫平路可達約70公里，低溫依然保持良好，高溫暴曬和滿(mǎn)載條件下也能順利完成長(cháng)距離行駛。動(dòng)力輸出平穩，爬坡能力良好，電池表面溫度控制在安全范圍，無(wú)異常熱升。
 

充放電性能同樣可靠，快充可在約1小時(shí)完成，慢充安全高效，長(cháng)時(shí)間連續使用后容量保持率仍超過(guò)99%。在整車(chē)短路、過(guò)充、跌落及連續爬坡等極端工況下，電池均未出現起火、爆炸或漏液，安全性突出，同時(shí)具備良好的環(huán)境適應性，滿(mǎn)足兩輪電動(dòng)車(chē)實(shí)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(guò)實(shí)車(chē)安裝和多場(chǎng)景測試，我們實(shí)現了技術(shù)從實(shí)驗室向實(shí)際應用的跨越，為高安全儲能技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化奠定了基礎。”團隊正進(jìn)一步推進(jìn)軟包動(dòng)力電池規?；苽?，并探索在外賣(mài)電動(dòng)車(chē)、家用長(cháng)途代步車(chē)輛及便攜儲能系統中的應用路徑，同時(shí)優(yōu)化標準化電池包設計和量產(chǎn)工藝，為未來(lái)大規模推廣做好準備。
 

憑借高安全性、穩定可靠的動(dòng)力性能、良好的環(huán)境適應性和輕量化優(yōu)勢，水系鋅碘動(dòng)力電池有望在城市輕型交通和分布式儲能領(lǐng)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(dòng)力電池解決方案。