中國(guó)粉體網(wǎng)訊 2024年10月8日,，中關(guān)村標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)正式公布了電池行業(yè)首個(gè)無負(fù)極鋰金屬電池團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn),。該標(biāo)準(zhǔn)由中關(guān)村標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)技術(shù)委員會(huì)提出并歸口，由金羽新能、北京大學(xué),、南方科技大學(xué)、中電投融和新能源,、華能清潔能源研究院等單位聯(lián)合起草,。
據(jù)介紹，該標(biāo)準(zhǔn)對(duì)無負(fù)極鋰金屬電池及電池組的術(shù)語與定義,、測(cè)試條件,、電性能要求、電氣安全要求,、環(huán)境安全要求,、測(cè)試方法、質(zhì)量評(píng)定,、標(biāo)識(shí),、包裝、運(yùn)輸與儲(chǔ)存等內(nèi)容進(jìn)行了規(guī)范性定義,。標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)填補(bǔ)了電池行業(yè)在無負(fù)極鋰金屬電池管理標(biāo)準(zhǔn)上的空白,，發(fā)揮了企業(yè),、高校在行業(yè)中的示范作用，有助于加強(qiáng)無負(fù)極電池這一新興品類的監(jiān)管和規(guī)范水平,、推動(dòng)電池行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展,。
什么是無負(fù)極鋰金屬電池？
無負(fù)極鋰金屬電池是一種新型的電池技術(shù),，相對(duì)于傳統(tǒng)鋰離子電池,，其設(shè)計(jì)旨在提高能量密度和電池性能。在這種電池中,，鋰金屬在充電過程中會(huì)沉積在陽極上,，而在放電過程中會(huì)被消耗掉。
具體來說,，鋰的來源可以分為以下幾個(gè)方面：
①電解質(zhì)中的鋰離子：在無負(fù)極鋰金屬電池中,，電解質(zhì)中含有鋰鹽（如LiPF6、LiBF4等）,，這些鹽在溶解于溶劑中后會(huì)釋放出鋰離子,。在電池充電過程中，鋰離子會(huì)在負(fù)極（通常是銅箔）上沉積,，形成鋰金屬層,。
②正極材料中的鋰：電池的正極通常是由鋰化合物（如LiCoO2、LiFePO4等）構(gòu)成,，這些材料在充放電過程中會(huì)釋放和吸收鋰離子,。在放電過程中，鋰離子從正極材料中脫出,，通過電解質(zhì)移動(dòng)到負(fù)極,，并在負(fù)極上沉積形成鋰金屬層。
在充電過程中,，鋰離子在負(fù)極銅集流體表面與電子結(jié)合,，沉積一層鋰金屬；在放電過程中,，沉積在負(fù)極銅集流體上的鋰金屬發(fā)生溶解,，重新回到正極當(dāng)中，如此反復(fù),。
無負(fù)極鋰金屬電池好在哪？
M. Stanley Whittingham在20世紀(jì)70年代使用鋰金屬作為負(fù)極材料,，但由于其容易形成枝晶而存在高安全風(fēng)險(xiǎn),，以及Akira Yoshino在1983年發(fā)現(xiàn)的嵌入式負(fù)極，鋰金屬負(fù)極的商業(yè)化失敗,，碳基負(fù)極材料占據(jù)主導(dǎo)地位,。
然而,，隨著電動(dòng)汽車的高速發(fā)展，對(duì)更高功率密度和更快充電速度電池的需求急劇上升,，而碳基負(fù)極材料很難進(jìn)一步突破,。相比之下，無負(fù)極鋰金屬電池取消了金屬電池中的傳統(tǒng)負(fù)極組件,，有望實(shí)現(xiàn)一種突破性的儲(chǔ)能方法,。無負(fù)極鋰金屬電池與傳統(tǒng)的鋰金屬離子電池相比，具有實(shí)現(xiàn)顯著更高能量密度的前景,，這種增加的能量密度可以轉(zhuǎn)化為更持久和更強(qiáng)大的能量存儲(chǔ)解決方案,，適用于從消費(fèi)電子產(chǎn)品到電動(dòng)汽車的各種應(yīng)用。
此外,，無負(fù)極簡(jiǎn)化了電池結(jié)構(gòu),，潛在地降低了制造成本，并使這些電池在更大規(guī)模制造上更經(jīng)濟(jì)可行,，最終不僅可以降低成本,，還可以降低制造過程中的能耗，從而減少對(duì)環(huán)境的影響,。
金羽新能無負(fù)極鋰金屬電池
作為此次標(biāo)準(zhǔn)的牽頭單位,，金羽新能是工信部鋰離子電池安全標(biāo)準(zhǔn)工作組成員、鋰金屬電池行業(yè)總規(guī)范的制定者,，國(guó)家十三五科技創(chuàng)新成就展參展企業(yè),。
金羽新能由北京大學(xué)等高校青年博士團(tuán)隊(duì)創(chuàng)立的科技創(chuàng)新企業(yè)，在固態(tài)電池研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位,，為國(guó)家“專精特新”小巨人企業(yè),、“科創(chuàng)中國(guó)”國(guó)家固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化協(xié)同創(chuàng)新基地，獲得國(guó)電投中電投融和資產(chǎn),、九智資本,、北京大學(xué)科技成果轉(zhuǎn)化基金等多輪融資。
在無負(fù)極鋰金屬電池領(lǐng)域,，今年1月份,，金羽新能宣布，在一代鋰金屬電池產(chǎn)品交付客戶的基礎(chǔ)上,，開發(fā)了二代無負(fù)極鋰金屬電池產(chǎn)品,。代表型號(hào)容量為15Ah，質(zhì)量能量密度超過420Wh/kg,，體積能量密度超過1100Wh/L,。
2月18日，金羽新能宣布,，公司在已交付首批次無人機(jī)用無負(fù)極電池商業(yè)訂單后,，與歐洲某客戶持續(xù)開展無負(fù)極電池在新場(chǎng)景的應(yīng)用探索,。經(jīng)過客戶持續(xù)測(cè)試，產(chǎn)品能量密度（>460Wh/Kg）,、體積能量密度,、循環(huán)穩(wěn)定性等均達(dá)到或超過預(yù)期。
8月16日,，金羽新能還推出“無際”系列準(zhǔn)固態(tài)無負(fù)極電池,。該系列電池通過無負(fù)極（無陽極）技術(shù)提高了安全性和可制造性，同時(shí)減少了生產(chǎn)工序和成本,。這種技術(shù)還顯著降低了電池的體積和重量,，提高了能量密度。此外,，通過采用高強(qiáng)度一體化固態(tài)電解質(zhì)復(fù)合隔膜和固液界面技術(shù),，電池的安全性能得到了提升。
參考來源：
《無負(fù)極鋰金屬電池及電池組》中關(guān)村標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布.金羽新能
Anode-free post-Li metal batteries.Mater. Horiz., 2024. (DOI:10.1039/d4mh00529e)
中關(guān)村標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì),、金羽新能官網(wǎng),、官微、網(wǎng)絡(luò)公開信息等
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/蘇簡(jiǎn)）
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