三峡大学“锌碘‘芯’动力”团队实现水系锌碘软包电池实车落地

在全球能源结构转型和绿色交通快速发展的背景下，动力电池的安全性与可持续性愈发受到行业关注。现有锂离子电池虽然能提供高能量密度，但对有机电解液依赖高，在极端环境下仍存在热失控风险；传统铅酸电池则受限于能量密度和循环寿命，难以满足新型交通与储能应用需求。因此，开发兼具安全性、成本优势和环保特性的动力电池体系成为能源领域的重要方向。
 

针对行业痛点，团队选择水系锌碘电池作为核心研究路线。该体系以水基电解液替代有机体系，从材料层面降低燃烧和爆炸风险，同时利用锌资源丰富、价格稳定的优势，在安全性和规模化应用上具备明显潜力。
 

在曹金老师指导下，项目负责人黄灿带领团队从界面调控入手，通过晶面设计、负极沉积稳定化、电解液离子传输优化以及正极碘反应限域调控，实现了电池循环寿命延长、低温性能提升和能量利用效率提高。

图1.水系锌碘软包电池与实车测试
 

基于这些技术突破，团队成功研制出安时级水系锌碘软包动力电池，并完成了实车安装及道路测试（图1）。电池组可直接适配40Ah电动摩托车电池仓，无需整车改装，安装和拆卸十分便捷。实车验证显示，电池在城市路况、平路行驶及高低温环境下均表现稳定，续航表现出色，常温平路可达约70公里，低温依然保持良好，高温暴晒和满载条件下也能顺利完成长距离行驶。动力输出平稳，爬坡能力良好，电池表面温度控制在安全范围，无异常热升。
 

充放电性能同样可靠，快充可在约1小时完成，慢充安全高效，长时间连续使用后容量保持率仍超过99%。在整车短路、过充、跌落及连续爬坡等极端工况下，电池均未出现起火、爆炸或漏液，安全性突出，同时具备良好的环境适应性，满足两轮电动车实际使用需求，为工程化落地和产业化提供了可靠支撑。
 

曹金老师表示：“通过实车安装和多场景测试，我们实现了技术从实验室向实际应用的跨越，为高安全储能技术的产业化奠定了基础。”团队正进一步推进软包动力电池规模化制备，并探索在外卖电动车、家用长途代步车辆及便携储能系统中的应用路径，同时优化标准化电池包设计和量产工艺，为未来大规模推广做好准备。
 

凭借高安全性、稳定可靠的动力性能、良好的环境适应性和轻量化优势，水系锌碘动力电池有望在城市轻型交通和分布式储能领域推广应用，为我国绿色能源体系升级提供可落地、高效、安全的动力电池解决方案。