中国科研团队突破锂电池技术瓶颈：能量密度跃升超600Wh/kg，续航能力提升2至3倍
发布时间：2025-8-14 14:35
发布者：eechina
关键词：
锂电池
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近日，中国科研人员在锂离子电池领域取得里程碑式突破。天津大学材料学院胡文彬教授团队联合多家科研机构，首创高能金属锂电池电解液“离域化”设计理念，成功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，相关成果于8月13日发表于国际顶级学术期刊《自然》。这一技术突破使电池能量密度和续航能力较现有主流锂离子电池提升2至3倍，为电动交通、低空经济、消费电子等领域带来革命性变革。 技术突破：电解液“离域化”设计破解行业难题 传统锂离子电池能量密度已接近理论极限，而锂金属电池虽理论能量密度远超现有技术，但电解液设计难以兼顾高能量输出与长循环寿命的矛盾。胡文彬团队提出的“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，成功平衡溶剂与阴离子的协同作用。这一创新显著降低了电极/电解液界面的动力学障碍，使界面稳定性提升的同时，电池能量密度突破600Wh/kg大关，模组电池能量密度达480Wh/kg，循环寿命与安全性同步优化。 团队负责人胡文彬教授表示：“我们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重提升。这一技术不仅为锂金属电池的商业化应用奠定基础，更解决了高能量密度电池在安全性和循环稳定性上的行业痛点。” 应用验证：无人机续航时间延长2.8倍 目前，该技术已进入产业化落地阶段。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，团队建成高能金属锂电池中试生产线，并成功应用于三款国产微型全电无人飞行器。实测数据显示，搭载新型电池的无人机续航时间较现有产品提升2.8倍，在低温、高海拔等极端环境下仍保持稳定性能。 “这一突破直接回应了低空经济对长续航、高安全电池的迫切需求。”团队成员透露，新型电池采用软包封装形式，结合铝塑复合膜外壳，在能量密度、设计灵活性和安全性上全面超越传统硬壳电池，尤其适合无人机、消费电子等对重量敏感的领域。 全链条自主可控：预计下半年全面投产 值得注意的是，该团队已掌握高能锂电池“材料-电解液-电极-电池”全链条核心技术，所有原材料和关键工艺均实现自主可控。通过优化电极叠片技术和模组集成方案，团队成功解决了高能量密度电池的规模化生产难题，具备高一致性批量化生产能力。 “我们正在与多家头部企业对接技术转化，预计今年下半年全面投产。”胡文彬教授透露，除无人机领域外，团队正推进该技术在电动汽车、人形机器人、航天装备等场景的验证。随着低空经济和电动交通市场的爆发，高能锂电池有望成为下一代储能系统的核心解决方案。 行业影响：重塑全球电池竞争格局 当前，全球各国正加速布局下一代电池技术。中国科研团队的此次突破，不仅将电动交通工具的单次充电续航里程提升至新高度，更通过自主可控的技术路径，为全球能源转型提供了“中国方案”。据测算，若该技术大规模应用于新能源汽车，整车续航可突破1000公里，同时大幅降低电池重量和成本。 业内专家指出，这一成果标志着中国在固态电池、锂金属电池等前沿领域已占据领先地位。随着技术的持续迭代，高能锂电池有望在2030年前逐步替代现有锂离子电池，推动全球储能产业进入“600Wh/kg+”时代。 |
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