動力電池是電動汽車的核心部分，電池的續航能力在一定程度上直接決定了電動汽車的市場潛力。一直以來，鋰離子動力電池是最為廣泛應用的新能源汽車中的動力電池，其優勢在于能量密度高、循環壽命長，技術難點在于穩定性和安全性要求高以及制備過程工藝復雜，該核心技術一直掌握在世界少數幾個國家手里。

日前，福建省寧德時代新能源科技股份有限公司（以下簡稱“寧德時代”）研發團隊攻克了高鎳三元材料及硅碳負極材料等關鍵核心技術，率先開發出了質量能量密度達304Wh/kg的電池樣品，高于日韓美等國制定的“2020年能量密度達300Wh/kg”的目標。

打掉創新路上“攔路虎”，動力電池實現新突破

何為“能量密度”？電池的能量密度指的是平均單位體積或質量所釋放出的電能，能量密度的提升也是目前制約著鋰離子電池發展的最大瓶頸。究竟是什么限制了鋰電池的能量密度呢？其實無外乎電池結構的四部分：正極、負極、電解質以及膈膜。

據了解，鋰電池的能量下限取決于正極材料，因此提升正極材料的性能才能提高電池的能量密度。一直以來，高鎳材料被認為是鋰電池正極材料的最佳選擇，但是由于我國對高鎳材料的開發較晚，以致技術水平較為落后。

寧德時代此次開發的高鎳三元正極材料相比國外同類材料，具有壓實密度高、可逆容量高、表面及體相結構相對穩定等特點，打破了日韓等國的技術壟斷，提升了國產動力電池的核心競爭力，打掉了動力電池創新路上的“第一只攔路虎”。

打掉創新路上“攔路虎”，動力電池實現新突破

正極材料固然重要，但負極材料也不能忽視。目前，電池大多采用石墨作為負極，但是隨著電動汽車對續航能力要求的持續升級，傳統的石墨負極已經不能滿足市場需求，“硅基負極材料”被認為是傳統石墨的優秀“替代者”。然而令人失望的是，目前硅基負極材料在使用過程中主要采用的是碳包覆技術，在多次循環過后包覆的碳會破碎脫落，致使電池的使用性能不佳。

此次研究中，寧德時代的研究團隊利用人造電解質界面膜包覆技術取代傳統的碳包覆技術。歷時兩年多，成功開發出了具有自主知識產權的新型人造電解質界面膜包覆的硅碳復合負極材料，其循環使用性能顯著高于之前的產品，打掉了創新路上的“第二只攔路虎”。

此外，研究團隊首次將特種級別的“7系鋁”運用至電池包下箱體，在不影響使用性能的前提下為動力電池“完美瘦身”，減輕了的電池整體重量，也為新能源汽車的發展打開了新窗口。

打掉創新路上“攔路虎”，動力電池實現新突破

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