記者從天津大學(xué)獲悉，該校胡文彬教授團隊首創(chuàng)“離域化”電解液設(shè)計理念，成功打破傳統(tǒng)電解液設(shè)計的性能桎梏，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，較現(xiàn)有商用鋰電池能量密度和續(xù)航能力提升2—3倍，同時兼具優(yōu)異循環(huán)穩(wěn)定性與安全性。相關(guān)研究成果于8月13日發(fā)表在學(xué)術(shù)期刊《自然》上。

鋰金屬電池被視為下一代儲能技術(shù)的突破口。但現(xiàn)有電解液設(shè)計難以同時兼顧高能量輸出與長循環(huán)壽命，成為制約行業(yè)發(fā)展的世界性難題。

胡文彬介紹，這種全新的高能金屬鋰電池電解液“離域化”設(shè)計理念，通過調(diào)控電解液微環(huán)境，增強溶劑化結(jié)構(gòu)無序性，成功平衡了溶劑與陰離子的協(xié)同作用。這一創(chuàng)新有效降低了電極/電解液界面的動力學(xué)障礙，顯著提升了界面穩(wěn)定性，為電池性能的突破性提升提供了巨大潛力。研究實現(xiàn)了高能量密度電池“Battery600”的性能目標，以及高能量密度電池組“Pack480”的可擴展性，為未來鋰金屬電池的應(yīng)用奠定了重要基礎(chǔ)。

依托天津大學(xué)國家儲能技術(shù)產(chǎn)教融合創(chuàng)新平臺等國家級平臺，團隊正積極推進相關(guān)成果的技術(shù)轉(zhuǎn)化和應(yīng)用驗證，現(xiàn)已建成高能金屬鋰電池中試生產(chǎn)線。產(chǎn)品成功應(yīng)用于我國3款型號微型全電無人飛行器，使其續(xù)航時間延長了2.8倍。