8 月 14 日,據新華網報道,我國科研人員在锂離子電池技術領域取得重大突破,成功研制出能量密度超過 600 瓦時 / 公斤的軟包電芯和 480 瓦時 / 公斤的模組電池,其性能指标相較現有锂離子電池的能量密度和續航能力提高了 2 至 3 倍。
随着電動交通、低空經濟、消費電子、人形機器人等新興領域的迅猛發展,市場對高能量、長續航可充放電池的需求愈發迫切。能量密度作為電池的核心指标,如何在更輕的重量和更小的體積下儲存更多電量,成為全球研究人員亟待攻克的技術難題。锂金屬電池因具有遠高于傳統锂離子電池的理論能量密度,被視為解決現有電池性能瓶頸和續航問題的新一代電池技術,但目前其電解液設計難以同時滿足電池能量輸出和循環壽命提升的要求。
天津大學科研團隊與合作者曆經數年科技創新與技術攻關,首創高能金屬锂電池電解液 “離域化” 設計理念。該理念打破了傳統電解液設計對主導溶劑化結構的依賴,實現了能量密度與綜合性能的雙重提升,相關研究成果已于 8 月 13 日發表在國際學術期刊《自然》上。
團隊負責人、天津大學材料學院教授胡文彬介紹,通過這一創新設計,研究團隊成功實現了高能量密度電池 “Battery600” 的性能目标,同時實現了高能量密度電池組 “Pack480” 的可擴展性。該技術不僅為未來锂金屬電池的應用奠定了重要基礎,還兼具優異的循環穩定性和安全特性。
目前,依托天津大學國家儲能技術産教融合創新平台和貴金屬功能材料全國重點實驗室等國家級平台,團隊正積極推進相關成果的技術轉化和應用驗證。團隊已建設高能金屬锂電池中試生産線,并成功将其應用于我國三款微型全電無人飛行器,使這些飛行器的續航時間比現有電池提高了 2.8 倍。此外,團隊已掌握高能锂電池 “材料 - 電解液 - 電極 - 電池” 全鍊條核心技術,所有原材料和關鍵技術均實現自主可控,并具備高一緻性批量化生産能力,預計今年下半年全面投産運行。這一突破将為我國相關新興領域的發展提供強大的動力支持,助力我國在全球電池技術競争中占據更有利的地位。