近日，三峽大學(xué)“鋅碘‘芯’動力”學(xué)生創(chuàng)新團隊在高安全動力電池技術(shù)研究中取得階段性突破，成功將水系鋅碘軟包動力電池應(yīng)用于輕型交通工具的實車測試，標(biāo)志著該技術(shù)從實驗室研發(fā)邁向工程化落地。相關(guān)成果已發(fā)表于國際能源材料頂級期刊《Energy ＆ Environmental Science》和《Nano-Micro Letters》，并發(fā)表多項國家專利，為新型安全儲能技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化提供了堅實基礎(chǔ)。

在全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型和綠色交通快速發(fā)展的背景下，動力電池的安全性與可持續(xù)性愈發(fā)受到行業(yè)關(guān)注。現(xiàn)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高，在極端環(huán)境下仍存在熱失控風(fēng)險；傳統(tǒng)鉛酸電池則受限于能量密度和循環(huán)壽命，難以滿足新型交通與儲能應(yīng)用需求。因此，開發(fā)兼具安全性、成本優(yōu)勢和環(huán)保特性的動力電池體系成為能源領(lǐng)域的重要方向。

針對行業(yè)痛點，團隊選擇水系鋅碘電池作為核心研究路線。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，同時利用鋅資源豐富、價格穩(wěn)定的優(yōu)勢，在安全性和規(guī)模化應(yīng)用上具備明顯潛力。

在曹金老師指導(dǎo)下，項目負(fù)責(zé)人黃燦帶領(lǐng)團隊從界面調(diào)控入手，通過晶面設(shè)計、負(fù)極沉積穩(wěn)定化、電解液離子傳輸優(yōu)化以及正極碘反應(yīng)限域調(diào)控，實現(xiàn)了電池循環(huán)壽命延長、低溫性能提升和能量利用效率提高。

基于這些技術(shù)突破，團隊成功研制出安時級水系鋅碘軟包動力電池，并完成了實車安裝及道路測試。電池組可直接適配40Ah電動摩托車電池倉，無需整車改裝，安裝和拆卸十分便捷。實車驗證顯示，電池在城市路況、平路行駛及高低溫環(huán)境下均表現(xiàn)穩(wěn)定，續(xù)航表現(xiàn)出色，常溫平路可達約70公里，低溫依然保持良好，高溫暴曬和滿載條件下也能順利完成長距離行駛。動力輸出平穩(wěn)，爬坡能力良好，電池表面溫度控制在安全范圍，無異常熱升。

充放電性能同樣可靠，快充可在約1小時完成，慢充安全高效，長時間連續(xù)使用后容量保持率仍超過99%。在整車短路、過充、跌落及連續(xù)爬坡等極端工況下，電池均未出現(xiàn)起火、爆炸或漏液，安全性突出，同時具備良好的環(huán)境適應(yīng)性，滿足兩輪電動車實際使用需求，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：“通過實車安裝和多場景測試，我們實現(xiàn)了技術(shù)從實驗室向?qū)嶋H應(yīng)用的跨越，為高安全儲能技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化奠定了基礎(chǔ)。”團隊正進一步推進軟包動力電池規(guī)?；苽?，并探索在外賣電動車、家用長途代步車輛及便攜儲能系統(tǒng)中的應(yīng)用路徑，同時優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)化電池包設(shè)計和量產(chǎn)工藝，為未來大規(guī)模推廣做好準(zhǔn)備。

憑借高安全性、穩(wěn)定可靠的動力性能、良好的環(huán)境適應(yīng)性和輕量化優(yōu)勢，水系鋅碘動力電池有望在城市輕型交通和分布式儲能領(lǐng)域推廣應(yīng)用，為我國綠色能源體系升級提供可落地、高效、安全的動力電池解決方案。