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8月13日，國際頂級期刊《自然》以“離域電解質(zhì)設計實現(xiàn) 二次鋰金屬軟包電池突破600Wh/kg”為題在線刊發(fā)天津大學團隊最新研究成果。該研究突破現(xiàn)有傳統(tǒng)鋰離子電池在能量密度和應用性能上的瓶頸，首創(chuàng)鋰金屬電池電解液“離域化”設計理念，在國際上首次研制了能量密度超過600瓦時/公斤的軟包電芯和480瓦時/公斤的模組電池，其性能指標比現(xiàn)有鋰離子電池的能量密度和續(xù)航能力直接提高了2-3倍。這一成果標志著我國在鋰金屬電池這一前沿領域的全球領先地位。
據(jù)團隊負責人、天津大學材料學院教授胡文彬介紹，研究團隊通過技術創(chuàng)新，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”的可拓展性。這一突破為未來鋰金屬電池的應用奠定了重要基礎，同時該技術還兼具優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性和安全特性。 目前，依托天津大學國家儲能技術產(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成果的技術轉(zhuǎn)化和應用驗證。已經(jīng)建成高能鋰金屬電池中試生產(chǎn)線，并成功應用于中國三款型號微型全電無人飛行器。 據(jù)悉，團隊已掌握高能鋰金屬電池“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，具備高一致性批量化生產(chǎn)能力。預計今年下半年將全面投產(chǎn)運行。 隨著電動交通、低空經(jīng)濟、消費電子、人形機器人等新興領域迅速發(fā)展，市場對高能量、長續(xù)航可充放電池的需求日益增長。能量密度作為電池核心指標，其技術突破一直是全球研究人員努力攻克的難關。 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)有電池性能瓶頸的新一代技術。然而此前其電解液設計難以同時兼顧能量輸出和循環(huán)壽命的提升要求。中國科研團隊的這一突破，為解決這一世界性難題提供了新的技術路徑。
