9月27日消息,清华大学化工系张强教授团队近日在锂电池领域取得重大突破,成功开发出能量密度达604Wh/kg的高安全聚合物电池,相关成果发表于《自然》期刊。
该电池较现有商业化电池提升近3倍,且能耐受针刺、高温烘烤等极端测试。
这款电池的核心突破在于电解质创新。团队提出“富阴离子溶剂化结构”设计策略,开发出新型含氟聚醚电解质,通过热引发原位聚合技术增强固态界面接触与离子传导能力。
其中引入的强吸电子含氟基团,使电解质可匹配4.7V高电压富锂锰基正极,同时兼容金属锂负极,构建出稳定的配位结构,大幅提升界面稳定性。
性能测试数据亮眼:8.96Ah聚合物软包全电池在1MPa外压下实现604Wh/kg能量密度,远超当前磷酸铁锂电池(150-190Wh/kg)和镍钴锰酸锂电池(240-320Wh/kg)。
更关键的是其安全性能,满充状态下通过针刺测试,且在120℃热箱中静置6小时均未起火爆炸。
此外,电池循环稳定性优异,0.5C倍率下循环500次后容量保持率达72.1%。
清华大学表示,该研究为开发实用化的高安全性、高能量密度固态锂电池提供了新思路与技术支撑。