新設計使鋰電池續航能力提升2—3倍

科技日報記者 陳曦 通訊員 劉曉豔

記者從天津大學獲悉，該校胡文彬教授團隊首創“離域化”電解液設計理念，成功打破傳統電解液設計的性能桎梏，研製出能量密度突破600瓦時/公斤的軟包電芯及480瓦時/公斤的模組電池，較現有商用鋰電池能量密度和續航能力提升2—3倍，同時兼具優異循環穩定性與安全性。相關研究成果於8月13日發表在學術期刊《自然》上。

鋰金屬電池被視為下一代儲能技術的突破口。但現有電解液設計難以同時兼顧高能量輸出與長循環壽命，成為制約行業發展的世界性難題。

胡文彬介紹，這種全新的高能金屬鋰電池電解液“離域化”設計理念，通過調控電解液微環境，增強溶劑化結構無序性，成功平衡了溶劑與陰離子的協同作用。這一創新有效降低了電極/電解液界面的動力學障礙，顯著提升了界面穩定性，為電池性能的突破性提升提供了巨大潛力。研究實現了高能量密度電池“Battery600”的性能目標，以及高能量密度電池組“Pack480”的可擴展性，為未來鋰金屬電池的應用奠定了重要基礎。

依託天津大學國家儲能技術產教融合創新平台等國家級平台，團隊正積極推進相關成果的技術轉化和應用驗證，現已建成高能金屬鋰電池中試生產線。產品成功應用於我國3款型號微型全電無人飛行器，使其續航時間延長了2.8倍。