中国科学家研发出一种比锂电池便宜80倍、寿命可达16年的铁基电池

在全球新能源转型加速推进的大背景下，储能技术的每一次突破都牵动着整个行业的神经。

长期以来，锂电池一直是储能领域的主力军，但其成本高、资源稀缺、寿命有限等短板始终难以突破。

全球锂矿分布极不均衡，我国80%以上的锂资源依赖进口，工业级锂原料价格居高不下，还经常受国际局势影响剧烈波动。

近期，中国科学院金属研究所唐奡、李瑛团队研发出一款碱性全铁液流电池，为储能领域带来了颠覆性突破。据公开数据，这款铁基电池的核心原料成本仅为锂电池的1/80。

铁元素在地壳中含量排名第四，储量丰富，价格低廉，不存在锂资源那样的供应链风险。在寿命方面，该电池在实验室完成了6000次充放电循环，容量保持率100%，几乎零衰减；按每天一次充放电的使用频率计算，可稳定使用16年以上。

科研团队从分子层面解决了传统全铁液流电池活性物质易降解、跨膜泄漏的长期难题。

他们筛选了12种有机配体、合成11种铁配合物，最终开发出双配体螯合负极液，相当于给铁离子量身定做了"双重防护服"——刚性分子框架抵御氢氧根离子侵蚀，分子外围负电荷形成静电屏障防止跨膜泄漏。在性能方面，该电池在80 mA/cm²电流密度下平均库仑效率高达99.4%，峰值功率密度达392.1 mW/cm²。

由于采用水系电解液，其安全性也远超传统锂电池，不存在燃烧爆炸风险。该成果已发表在国际顶级能源期刊《Advanced Energy Materials》上，预计未来3到5年可在电网储能、风光电站、数据中心等场景实现产业化落地。

从大规模储能领域的铁基电池突破，到动力电池领域的持续领跑，中国电池产业正在多个赛道齐头并进。就在储能技术取得重大进展的同时，中国在动力电池领域的新突破也引发了海外媒体的广泛关注。

近年来中国喜报连连，以至于德国《焦点》新闻网站曾经发表文章，报道了关于中国宁德时代推出新型4C磷酸铁锂电池的消息——"充电10分钟，续航400公里"。这还是几年前的技术。

磷酸铁锂电池可在10分钟内快速充电。这些汽车将于2023年8月配备新的充电电池。电池巨头CATL推出基于磷酸铁锂的新型电动汽车电池并投放市场。

该电池的第一批客户确定，两家中国电动汽车制造商想在他们的汽车中使用该电池。2023年8月，中国最大的电池制造商CATL发布了著名的新型磷酸铁锂电池"神行"并推向市场。

在新闻发布会上，CATL宣布这种电池可以使电动汽车实现"充电10分钟，续航400公里"的超快充电速度，从而迎来电动汽车超快充时代。

据行业门户CNEVNews（中国电动汽车报）报道，神行电池的首批两位客户。CATL已于2023年8月与电动汽车品牌Avita（阿维塔）达成协议。

中国电动汽车初创企业哪吒汽车也与这家电池巨头签署了协议。阿维塔和哪吒这两家中国汽车制造商，是最早使用神行电池的企业。

据中国电动汽车报报道，宁德时代与哪吒于2023年10月7日签署深化战略合作协议。哪吒联合创始人兼董事长张勇等高管出席签约仪式。

根据与该协议相关的两份新闻稿，该协议不仅仅涉及电池。哪吒将获得诸如管理新项目、建立新的技术合作、供应神行电池并拓展海外业务等支持。

第二个使用神行电池的汽车制造商是阿维塔科技。阿维塔是另一家中国电动汽车制造商，获得长安汽车、宁德时代和智能手机制造商华为的资金支持。阿维塔于2023年8月宣布将使用神行电池。

宁德时代神行电池是一种基于磷酸铁锂（LFP）储能系统的电池，类似于特斯拉在其某些汽车中使用的技术。不过，据说神行电池可以实现前所未有的充电性能，可以做到充电10分钟，续航里程400公里。CATL在发布会上表示，这是世界上第一款支持4C充电的磷酸铁锂电池。

这里的C是指电池的充电速率。4C充电意味着电池理论上一刻钟内即可充满电。CATL在发布会上表示，这得益于一些新的内部研发成果，包括具有超高电导率的新电解质配方。神行电池的续航里程可达700公里。电动汽车整体上不需要更多的能源，因为加载时间更短。

5分钟内充满并且续航里程超过1000公里。这是一个“意识形态问题”。即使有一辆电动汽车两分钟内充电一次可以行驶2000公里，购买和保养费用是汽油车的一半，仍然会有柴油迷不断回来想出支持汽油车的理由，不管这些理由多么站不住脚。

你多久有机会行驶1000公里？除了假期旅行不需要这么远的距离。这意味着甚至不必浪费时间开车去加油站，连5分钟的加油时间都不耽误，更不用说开车去加油站所花费的时间了。报道因此得出结论，德国的创业精神似乎已经消失。