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天津大學收獲突破性成果 新設計有效提升鋰電池續(xù)航
2025年08月14日 16:41:16
來源：化工儀器網 點擊量：643
天津大學胡文彬教授、韓曉鵬教授團隊在超高能量密度二次電池材料與器件領域取得突破性進展，首創(chuàng)“離域化”電解液設計理念，研制出能量密度突破600瓦時/公斤的軟包電芯及480瓦時/公斤的模組電池，在保障電池兼具循環(huán)穩(wěn)定性與安全性同時，將鋰電池的續(xù)航能力提升2—3倍。
鋰電池作為現(xiàn)代社會常用的儲能裝置。憑借其能量比較高、使用壽命較長、額定電壓高且穩(wěn)定、自放電率低等優(yōu)勢，鋰電池被廣泛應用于各式各樣的領域。尤其是在電子設備小型化，交通工具新能源化日趨顯著的今天，鋰電池一定程度成為了便攜式電子設備的基石以及交通電動化的核心，受重視程度更勝以往。也正因如此，科研人員愈加重視從技術層面提升鋰電池性能，推動了鋰電池產業(yè)的發(fā)展和應用。
而鋰電池的一個重要突破口便是能量密度。盡管鋰電池原本的能量密度和續(xù)航能力已經很優(yōu)秀，但我們也同樣需要承認，現(xiàn)階段電池的續(xù)航能力已經成為了依賴電池供能的移動設備以及交通工具的瓶頸，成為了制約行業(yè)發(fā)展的難題。而就在最近，這一難題獲得了轉機。
天津大學胡文彬教授、韓曉鵬教授團隊在超高能量密度二次電池材料與器件領域取得突破性進展，首創(chuàng)“離域化”電解液設計理念，研制出能量密度突破600瓦時/公斤的軟包電芯及480瓦時/公斤的模組電池，在保障電池兼具循環(huán)穩(wěn)定性與安全性同時，將鋰電池的續(xù)航能力提升2—3倍。
據(jù)了解，現(xiàn)階段鋰電池的性能瓶頸，主要來自于電解液設計長期受限于溶劑或陰離子主導的單一溶劑化結構，難以同時兼顧高能量輸出與長循環(huán)壽命。而在此次研究中，團隊借助人工智能與分子篩選，大幅縮短電解液研發(fā)周期，打破傳統(tǒng)電解液設計對主導溶劑化結構的依賴，通過引入多樣化的電解液微環(huán)境，增加溶劑化環(huán)境的無序性，從而優(yōu)化整體電解液性能。
據(jù)介紹，這種設計能夠有效平衡溶劑主導和陰離子主導的溶劑化結構，降低動力學傳輸障礙，顯著改善電極/電解液界面穩(wěn)定性，為電池性能的突破性提升提供了巨大潛力。
目前，該成果已經發(fā)表于國際頂級期刊《Nature》，相關成果也已經進入技術轉化和應用驗證階段，并已經建成高能金屬鋰電池中試生產線。未來我國3款型號微型全電無人飛行器將在該產品的加持下進行工作，預計能夠因此將續(xù)航延長2.8倍。
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