近日，中國科研人員突破現(xiàn)有傳統(tǒng)鋰離子電池在能量密度和應(yīng)用性能上的瓶頸，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，其性能指標比現(xiàn)有主流鋰離子電池的能量密度和續(xù)航能力提高了2至3倍。

天津大學(xué)科研團隊與合作者經(jīng)過數(shù)年科技創(chuàng)新和技術(shù)攻關(guān)，首創(chuàng)高能金屬鋰電池電解液“離域化”設(shè)計理念，打破了傳統(tǒng)電解液設(shè)計對主導(dǎo)溶劑化結(jié)構(gòu)的依賴，實現(xiàn)了能量密度與綜合性能的雙提升，相關(guān)研究成果8月13日在國際知名學(xué)術(shù)期刊《自然》發(fā)表。

隨著電動交通、低空經(jīng)濟、消費電子、人形機器人等新興領(lǐng)域迅速發(fā)展，人們對高能量、長續(xù)航可充放電池的需求日益增長。能量密度是電池核心指標，開發(fā)新一代更高能量、更長續(xù)航的鋰電池技術(shù)，是目前全球各國研究人員都在力求突破的技術(shù)難關(guān)。

鋰金屬電池因具備遠高于傳統(tǒng)鋰離子電池的理論能量密度，被視為解決現(xiàn)有電池性能瓶頸和續(xù)航能力的新一代電池技術(shù)。但目前其電解液設(shè)計難以同時兼顧電池能量輸出和循環(huán)壽命的提升要求。

團隊負責(zé)人、天津大學(xué)材料學(xué)院教授胡文彬介紹，通過技術(shù)創(chuàng)新，研究團隊實現(xiàn)了高能量密度電池“Battery600”的性能目標，并成功實現(xiàn)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(yīng)用奠定了重要基礎(chǔ)。同時，該技術(shù)還同時兼具優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性和安全特性。

胡文彬說，高能鋰金屬電池的技術(shù)突破將大幅提升儲能系統(tǒng)的能量密度與續(xù)航能力，其在電動交通、低空經(jīng)濟、航天裝備及高端儲能等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。

目前，依托天津大學(xué)國家儲能技術(shù)產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺和貴金屬功能材料全國重點實驗室等國家級平臺，團隊正積極推進相關(guān)成果的技術(shù)轉(zhuǎn)化和應(yīng)用驗證，已經(jīng)建設(shè)高能鋰金屬電池中試生產(chǎn)線，成功應(yīng)用于中國三款型號微型全電無人飛行器。

據(jù)悉，團隊目前已經(jīng)掌握了高能鋰金屬電池“材料-電解液-電極-電池”全鏈條核心技術(shù)，全部原材料和關(guān)鍵技術(shù)自主可控，并且具備了高一致性批量化生產(chǎn)能力，預(yù)計今年下半年全面投產(chǎn)運行。