我國科研團隊在新型電池領域取得重大突破,成功研發出一種兼具高安全性、超寬溫域和優異柔韌性的有機軟包電池。相關研究成果已發表于國際權威學術期刊《自然》,標志著我國在有機鋰電池實用化進程中邁出關鍵一步。
由天津大學與華南理工大學聯合組建的科研團隊,通過創新材料設計策略,開發出一種新型有機正極材料。該材料突破了傳統有機電池能量密度低、循環穩定性差的局限,其核心突破在于實現了電子導電性與鋰離子傳輸效率的協同優化。研究顯示,這種材料在保持高儲能容量的同時,電子導電率較傳統有機材料提升兩個數量級。
基于該材料制備的軟包電池展現出卓越的綜合性能。實驗室數據顯示,電池能量密度達到253瓦時/公斤,超過主流磷酸鐵鋰電池水平。更引人注目的是其極端溫度適應性,在-70℃的極寒環境和80℃的高溫條件下,電池容量保持率均超過85%,徹底解決了傳統鋰電池在極端溫度下性能衰減的難題。
安全性測試結果同樣令人矚目。經過針刺、擠壓、彎折等嚴苛測試,電池未發生起火或爆炸,且容量保持率接近100%。這種優異表現得益于材料本身的本質安全特性——有機分子結構在機械損傷時不會產生枝晶,有效避免了短路風險。同時,電池在經歷1000次充放電循環后,容量衰減率低于15%,展現出良好的長期穩定性。
科研人員介紹,這種新型電池采用全固態設計,通過分子工程精確調控離子傳輸通道,在保證高離子電導率的同時,構建了三維導電網絡。這種結構創新使電池兼具柔韌性和機械強度,可承受反復彎折而不損壞,為可穿戴設備、柔性電子等新興領域提供了理想電源解決方案。
目前,研究團隊正與產業界合作推進技術轉化,計劃建設首條千噸級有機正極材料生產線。初步估算,該技術實現規模化生產后,電池成本可較現有鋰離子電池降低20%-30%,有望在電動汽車、儲能電站、航空航天等領域獲得廣泛應用。這項突破不僅為下一代電池技術開辟了新路徑,也為我國新能源產業升級提供了重要技術支撐。










