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【成果簡介】 

  石墨具有價(jià)格低，容量高，循環(huán)壽命長等優(yōu)點(diǎn)，是目前商業(yè)化用途最廣的鋰離子電池負(fù)極材料。但由于普通商業(yè)石墨粒徑較大，充電過程中生成的鋰原子擴(kuò)散緩慢，尤其是低溫下引發(fā)的鋰枝晶快速生長會(huì)增加電池短路燃燒爆炸的風(fēng)險(xiǎn)，這極大限制了鋰離子電池的全天候及廣區(qū)域使用。為使低溫鋰離子電池技術(shù)邁向商業(yè)化發(fā)展道路，團(tuán)隊(duì)以普通商業(yè)石墨為原料，開發(fā)了一種定向活化蝕刻法批量制備了具有貫穿介孔結(jié)構(gòu)的石墨。同時(shí)利用PTFE干法工藝法批量制備了電池負(fù)極，配以新型低溫電解液試制了具有低溫可充放特性的石墨基鋰離子電池（如下圖示）：

18650型低溫可充放石墨基鋰離子電池

【性能指標(biāo)】

公斤級(jí)多孔石墨材料試制參數(shù)：

18650型試制電池性能指標(biāo)：

（1）能量密度≥200Wh/kg，循環(huán)壽命≥500次；

（2）-10℃、0.5C倍率充電容量≥80%，無燃燒爆炸風(fēng)險(xiǎn)；

（3）-40℃、0.5C倍率放電容量≥80%，初始電壓降≤0.2V。

【適用范圍、市場前景】

適用范圍：本成果的石墨基鋰離子電池在保證高能量密度的同時(shí)還兼具了低溫環(huán)境下的可充放特性，克服了目前傳統(tǒng)鋰離子電池在冬天的北方或者高海拔地區(qū)溫度較低的區(qū)域性能急劇衰減或失效的情況，具備全天候和全區(qū)域的運(yùn)行能力。

  市場前景：石墨基低溫電池的推廣使得環(huán)境的問題對(duì)電池的影響更小，不但可作為北方電動(dòng)汽車的車載電源，還可以作為無源通訊系統(tǒng)的備用電源以及戶外設(shè)備的動(dòng)力系統(tǒng)。此外，生產(chǎn)多孔石墨的原材料為商業(yè)石墨，原料便宜易得，制作工序簡單，成本低廉，具有廣泛推廣的可行性。

【投資概算】

以日產(chǎn)百公斤級(jí)石墨負(fù)極為例：

（1）生產(chǎn)多孔石墨負(fù)極所需噴霧干燥機(jī)和氣氛爐預(yù)計(jì)100萬元；

（2）干法電極制備小試產(chǎn)線一條，預(yù)計(jì)120萬元；

（3）成品電池生產(chǎn)可委托其它電池廠家進(jìn)行代生產(chǎn)，費(fèi)用按市場行情計(jì)算。

【擬合作方式】

  合作開發(fā)、技術(shù)入股