新设计使锂电池续航能力提升2—3倍

近日，天津大学胡文彬教授团队首创“离域化”电解液设计理念，成功打破传统电解液设计的性能桎梏，研制出能量密度突破600瓦时/公斤的软包电芯及480瓦时/公斤的模组电池，较现有商用锂电池能量密度和续航能力提升2—3倍，同时兼具优异循环稳定性与安全性。相关研究成果于8月13日发表在学术期刊《自然》上。

锂金属电池被视为下一代储能技术的突破口。但现有电解液设计难以同时兼顾高能量输出与长循环寿命，成为制约行业发展的世界性难题。

胡文彬介绍，这种全新的高能金属锂电池电解液“离域化”设计理念，通过调控电解液微环境，增强溶剂化结构无序性，成功平衡了溶剂与阴离子的协同作用。这一创新有效降低了电极/电解液界面的动力学障碍，显著提升了界面稳定性，为电池性能的突破性提升提供了巨大潜力。研究实现了高能量密度电池“Battery600”的性能目标，以及高能量密度电池组“Pack480”的可扩展性，为未来锂金属电池的应用奠定了重要基础。

依托天津大学国家储能技术产教融合创新平台等国家级平台，团队正积极推进相关成果的技术转化和应用验证，现已建成高能金属锂电池中试生产线。产品成功应用于我国3款型号微型全电无人飞行器，使其续航时间延长了2.8倍。