近日，我國科研人員成功突破現(xiàn)有傳統(tǒng)鋰離子電池在能量密度和應(yīng)用性能方面的瓶頸，研制出能量密度超過600瓦時/公斤的軟包電芯以及480瓦時/公斤的模組電池。其性能指標(biāo)相較于現(xiàn)有鋰離子電池，能量密度和續(xù)航能力直接提高了2 - 3倍。

隨著電動交通、低空經(jīng)濟(jì)、消費(fèi)電子、人形機(jī)器人等新興領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，人們對于高能量、長續(xù)航可充放電池的需求愈發(fā)迫切。能量密度作為電池的核心指標(biāo)，如何在更輕的重量、更小的體積下儲存更多電量，是各國研究人員都在努力攻克的技術(shù)難題。

鋰金屬電池由于具備遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)鋰離子電池的理論能量密度，被視作解決現(xiàn)有電池性能瓶頸和續(xù)航能力問題的新一代電池技術(shù)。然而，目前其電解液設(shè)計難以同時滿足電池能量輸出和循環(huán)壽命提升的要求。

科研團(tuán)隊正在設(shè)計鋰金屬軟包電池。（受訪者供圖）

天津大學(xué)科研團(tuán)隊與合作者歷經(jīng)數(shù)年的科技創(chuàng)新和技術(shù)攻關(guān)，首創(chuàng)了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重提升。相關(guān)研究成果于8月13日發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊《自然》上。

團(tuán)隊負(fù)責(zé)人、天津大學(xué)材料學(xué)院教授胡文彬介紹，通過這一創(chuàng)新，研究團(tuán)隊達(dá)成了高能量密度電池“Battery600”的性能目標(biāo)，還成功實現(xiàn)了高能量密度電池組“Pack480”的可擴(kuò)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)還具備優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性和安全特性。

科研團(tuán)隊正在研究電池疊片技術(shù)。（受訪者供圖）

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(tuán)隊正積極推動相關(guān)成果的技術(shù)轉(zhuǎn)化和應(yīng)用驗證。現(xiàn)已建設(shè)高能金屬鋰電池中試生產(chǎn)線，并成功應(yīng)用于我國三款型號微型全電無人飛行器，其續(xù)航時間比現(xiàn)有電池提高了2.8倍。

據(jù)悉，團(tuán)隊目前已掌握高能鋰電池“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)均可自主可控，且具備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(yùn)行。

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原標(biāo)題：《我國科學(xué)家將鋰電池能量密度和續(xù)航能力提高了 2 - 3 倍》

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