我国科学家将锂电池能量密度和续航能力提高了2-3倍

近日, 我国科研人员突破现有传统锂离子电池在能量密度和应用性能上的瓶颈, 研制出了能量密度超过600瓦时/公斤的软包电芯和480瓦时/公斤的模组电池, 其性能指标比现有锂离子电池的能量密度和续航能力直接提高了2-3倍.
随着电动交通, 低空经济, 消费电子, 人形机器人等新兴领域迅速发展, 人们对高能量, 长续航可充放电池的需求日益迫切. 能量密度是电池核心指标, 如何在重量更轻, 体积更小的情况下储能更多电量是各国研究人员都在力求突破的技术难关.
锂金属电池因具备远高于传统锂离子电池的理论能量密度, 被视为解决现有电池性能瓶颈和续航能力的新一代电池技术. 但目前其电解液设计难以同时兼顾电池能量输出和循环寿命的提升要求.
天津大学科研团队与合作者经过数年科技创新和技术攻关, 首创高能金属锂电池电解液“离域化”设计理念, 打破了传统电解液设计对主导溶剂化结构的依赖, 实现了能量密度与综合性能的双提升, 相关研究成果于8月13日发表于国际学术期刊<自然>上.
团队负责人, 天津大学材料学院教授胡文彬介绍, 通过这一创新, 研究团队实现了高能量密度电池“Battery600”的性能目标, 并成功实现了高能量密度电池组“Pack480”的可扩展性, 为未来锂金属电池的应用奠定了重要基础. 同时, 该技术还同时兼具优异的循环稳定性和安全特性.
目前, 依托天津大学国家储能技术产教融合创新平台和贵金属功能材料全国重点实验室等国家级平台, 团队正积极推进相关成果的技术转化和应用验证, 已经建设高能金属锂电池中试生产线, 成功应用于我国三款型号微型全电无人飞行器, 比现有电池的续航时间提高了2. 8倍.
据悉, 团队目前已经掌握了高能锂电池“材料-电解液-电极-电池”全链条核心技术, 全部原材料和关键技术自主可控, 并且具备了高一致性批量化生产能力, 预计今年下半年全面投产运行.