具體看來(lái)，天津大學(xué)的胡文彬教授、韓曉鵬教授團(tuán)隊(duì)在超高能量密度二次電池材料與器件領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展。他們借助人工智能與分子篩選，大幅縮短電解液研發(fā)周期，首創(chuàng)高能金屬鋰電池電解液“離域化”設(shè)計(jì)理念，打破了傳統(tǒng)電解液設(shè)計(jì)對(duì)主導(dǎo)溶劑化結(jié)構(gòu)的依賴，通過(guò)引入多樣化的電解液微環(huán)境，增加溶劑化環(huán)境的無(wú)序性，從而優(yōu)化整體電解液性能。
這種設(shè)計(jì)理念能夠有效平衡溶劑主導(dǎo)和陰離子主導(dǎo)的溶劑化結(jié)構(gòu)，降低動(dòng)力學(xué)傳輸障礙，顯著改善電極/電解液界面穩(wěn)定性，為電池性能的突破性提升提供了巨大潛力。
依托這一創(chuàng)新，團(tuán)隊(duì)率先在國(guó)際上研制出能量密度超過(guò)600瓦時(shí)/公斤的二次金屬鋰軟包電芯及超過(guò)480瓦時(shí)/公斤的模組電池，為高能電池技術(shù)的實(shí)用化邁出了關(guān)鍵一步。
相關(guān)研究成果以“Delocalized Electrolyte Design Enables 600 Wh kg?1 Lithium Metal Pouch Cells”為題，發(fā)表于國(guó)際頂級(jí)期刊《Nature》，論文第一作者為博士生黃賀，共同通訊作者為天津大學(xué)胡文彬教授、韓曉鵬教授、郭灝博士和西北核技術(shù)研究院歐陽(yáng)曉平院士。該工作得到了國(guó)家自然科學(xué)基金聯(lián)合重點(diǎn)和教育部等項(xiàng)目的資助。
團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、天津大學(xué)材料學(xué)院教授胡文彬介紹，通過(guò)這一創(chuàng)新，研究團(tuán)隊(duì)實(shí)現(xiàn)了高能量密度電池“Battery600”的性能目標(biāo)，并成功實(shí)現(xiàn)了高能量密度電池組“Pack480”的可擴(kuò)展性，為未來(lái)鋰金屬電池的應(yīng)用奠定了重要基礎(chǔ)。同時(shí)，該技術(shù)還同時(shí)兼具優(yōu)異的循環(huán)穩(wěn)定性和安全特性。
據(jù)悉，團(tuán)隊(duì)目前已經(jīng)掌握了高能鋰電池“材料-電解液-電極-電池”全鏈條核心技術(shù)，全部原材料和關(guān)鍵技術(shù)自主可控，并且具備了高一致性批量化生產(chǎn)能力，預(yù)計(jì)今年下半年全面投產(chǎn)運(yùn)行。
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