我科研團隊研發新型“離域電解液”

本報天津8月14日電（記者王藝釗、朱斌 通訊員劉曉豔） 隨着電動交通、低空經濟、消費電子、人形機器人等新興領域迅速發展，人們對高能量、長續航可充放電池的需求日益迫切。13日，國際期刊《自然》在線刊發天津大學科研團隊最新研究成果，該研究突破現有傳統鋰離子電池在能量密度和應用性能上的瓶頸，首創鋰金屬電池電解液“離域化”設計理念，在國際上首次研製了能量密度超過600瓦時/公斤的軟包電芯和480瓦時/公斤的模組電池，其性能指標將現有鋰離子電池的能量密度和續航能力直接提高了2至3倍。這一成果標誌着我國在鋰金屬電池這一前沿領域處於全球領先地位。

如何在重量更輕、體積更小的情況下儲存更多電量？能量密度是電池核心指標。鋰金屬電池因具備遠高於傳統鋰離子電池的理論能量密度，被視為突破現有電池性能瓶頸和提高續航能力的新一代電池技術。但目前的電解液設計主要依賴溶劑主導或陰離子主導的溶劑化結構，難以同時兼顧電池能量輸出和循環壽命的提升要求。

為此，天津大學科研團隊與合作者聯合攻關，經過數年首創高能鋰金屬電池電解液“離域化”設計理念，打破了傳統電解液設計對主導溶劑化結構的依賴。

團隊負責人、天津大學材料學院教授胡文彬介紹，這種全新的離域電解液設計理念，通過引入多樣化的電解液微環境，增加溶劑化環境的無序性，從而優化整體電解液性能。通過這一創新，實現了名為“Battery600”的高能量密度電池的性能目標，併成功實現了高能量密度電池組“Pack480”的可擴展性，為未來鋰金屬電池的應用奠定了重要基礎。與此同時，該技術兼具優異的循環穩定性和安全特性。

目前，團隊已經掌握了高能鋰電池“材料—電解液—電極—電池”全鏈條核心技術，全部原材料和關鍵技術自主可控，並且具備了高一致性批量化生產能力。