在電池技術領域，傳統鋰電池正極材料多采用鈷、鎳等無機礦物，然而這類材料正面臨資源稀缺、成本高昂、安全性欠佳以及柔性不足等諸多挑戰。與之形成鮮明對比的是，有機電極材料憑借取材廣泛、分子可靈活設計以及自身柔韌等優勢，被視作極具潛力的“綠色電池新星”。不過，此前有機電極材料一直難以同時實現高容量與大負載，導致制成的電池存在電量不足或充電緩慢的問題，嚴重制約了其實用化進程。
為攻克這一難題，天津大學許運華教授團隊聯合華南理工大學黃飛教授團隊等單位展開深入研究。研究團隊以新型n型導電聚合物材料聚（苯并二呋喃二酮）（PBFDO）為基礎，通過系統調控材料中電子與鋰離子的“協同傳輸”效率，成功研制出一種新型有機正極材料。這種材料兼具優異的電子導電性、鋰離子快速傳輸能力以及高儲能容量，有效解決了傳統有機電極材料的關鍵問題。
基于這一新型有機正極材料，研究團隊制備出一款能量密度超過250瓦時/公斤的有機軟包電池。這一能量密度數值超越了目前廣泛應用的磷酸鐵鋰電池。不僅如此，該電池還展現出卓越的溫度適應能力，能夠在 -70℃到 80℃的極端溫度環境下正常工作。同時，它還具備良好的柔韌性與安全性，為未來電池設定了高性能與高安全兼顧的新標準。
實驗結果顯示，該電池的電極在經歷彎折、拉伸甚至外力擠壓后，依然能夠保持完好，且電池容量沒有絲毫減少。團隊研制的安時（Ah）級別軟包電池成功通過了嚴格的針刺安全測試，在充放電過程中不變形，充分驗證了其安全性。這標志著有機電池從實驗室走向實際應用邁出了關鍵且堅實的一步。
許運華教授表示，這項研究成果突破了電池技術在資源與環境方面的約束，不僅實現了與商用電池相媲美的高能量密度，還同步兼顧了安全性能和極寬的溫度適應性。該成果為未來開發“綠色電池”奠定了關鍵的材料基礎，其柔性特質也為未來柔性電子、可穿戴設備等領域提供了全新的儲能解決方案。
目前，研究團隊正加快推進該技術的成果轉化與產業化進程，致力于建設有機軟包電池生產線，積極探索其商業化應用前景，力求助力我國在下一代電池技術競爭中占據有利地位。
