在绿色制造与新能源领域,中国研究人员近日在锂电池技术上取得重大进展,为电动汽车及可再生能源储能等行业带来新希望。

锂电池作为电动汽车的核心部件,其能量密度(即电池相对于尺寸和重量所能存储的能量)直接决定车辆的续航里程和性能。当前,特斯拉最先进的电池能量密度约为每公斤300瓦时,而天津大学研究人员研发的新型锂电池能量密度突破每公斤600瓦时,测试中更是达到每公斤604.2瓦时,实现翻倍提升。这意味着在相同体积和重量下,新型电池可存储更多能量,显著提升电动汽车续航能力。
目前锂电池发展面临一大瓶颈,即内部电解质问题。电解质是锂离子在电池内部穿行的“通道”,但传统电解质中锂离子易相互包围,形成僵硬、有序结构,导致“堵塞”,限制电池效率、稳定性和性能。
针对这一难题,中国研究人员在《自然》杂志发表研究成果,提出创新解决方案。他们设计出一种结构更混乱的新型电解质,通过诱导高度无序的溶剂化微环境,克服传统电解质局限,有效减少动态屏障,稳定界面相,为电池性能提升开辟新路径。
经测试,新型电池不仅能量密度高,且性能稳定。在超过100次充放电循环后,其性能依然保持良好。此外,该电池安全性大幅提升,电解液在明火下不会燃烧,在-60°C的低温环境下也能正常工作,不会结冰,极大拓展了电池的使用场景。
不过,目前该电池仍处于概念验证阶段,尚未达到量产条件。尽管在实验室条件下表现优异,但其性能和安全性仍需在现实世界中进行广泛测试和验证。
业内专家表示,若这种新型电池能成功实现规模化生产,其潜力不可估量。更轻、更持久的电池将大幅缩短电动汽车充电时间,提升续航里程,推动电动汽车行业迈向新台阶。同时,它还可应用于可再生能源电网储能领域,提升储能性能,为风能、太阳能等间歇性可再生能源的稳定供应提供有力保障。此外,在消费电子产品领域,该电池也将助力打造更安全、容量更大的产品,满足市场对高性能电池的迫切需求。
更多信息: He Huang 等,非定域电解质设计实现 600 Wh kg−1 锂金属软包电池,《自然》(2025 年)。
















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