(香港文匯網記者 張聰 天津報道)全球能源轉型背景下,鋰電池技術創新成各國競爭焦點。近日,天津大學許運華教授團隊聯同華南理工大學黃飛教授團隊等科研力量,成功研製出新型有機正極材料,攻克傳統有機鋰電池電量低、難以實用化的行業瓶頸,相關成果已於2月19日發表於國際頂級學術期刊《自然》,為下一代綠色電池發展奠定關鍵基礎,也助力中國在全球儲能技術競爭中搶佔先機。
此次科研團隊以新型n型導電聚合物材料聚(苯並二呋喃二酮)(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,成功研發出兼具優異電子導電性、鋰離子快速傳輸能力和高儲能容量的有機正極材料。基於該材料製備的有機軟包電池,能量密度超250瓦時/公斤,性能超越目前廣泛應用的磷酸鐵鋰電池,更實現極端溫度下的穩定工作,在-70℃至80℃區間均可正常運行,刷新電池溫度適應能力新標準。
據了解,該新型電池同時兼具高柔韌性與高安全性,經實驗驗證,其電極在彎折、拉伸、外力擠壓後均保持完好,電池容量無衰減;團隊研製的安時級別軟包電池順利通過嚴格針刺安全測試,充放電過程中無變形、不起火、不爆炸,安全性得到充分驗證,標誌着有機鋰電池從實驗室走向實際應用邁出關鍵一步。
天津大學許運華教授表示,這項研究突破了電池技術的資源與環境約束,既實現與商用電池媲美的高能量密度,又兼顧安全性能與極寬溫度適應性,其柔性特質更可為柔性電子、可穿戴設備等新興領域提供全新儲能解決方案,為綠色電池研發築牢材料根基。
據悉,目前科研團隊正加快推進該技術的成果轉化與產業化進程,全力籌備有機軟包電池生產線建設,積極探索在消費電子、新能源汽車、戶外儲能等領域的商業化應用前景。業內認為,該技術的落地將推動中國鋰電池產業擺脫對稀缺礦產資源的依賴,降低產業成本,同時催生柔性儲能相關新產業增長點,助力全球能源轉型與「雙碳」目標實現。

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