我国科研团队在新型电池领域取得重大突破,成功研发出一种兼具高安全性、超宽温域和优异柔韧性的有机软包电池。相关研究成果已发表于国际权威学术期刊《自然》,标志着我国在有机锂电池实用化进程中迈出关键一步。
由天津大学与华南理工大学联合组建的科研团队,通过创新材料设计策略,开发出一种新型有机正极材料。该材料突破了传统有机电池能量密度低、循环稳定性差的局限,其核心突破在于实现了电子导电性与锂离子传输效率的协同优化。研究显示,这种材料在保持高储能容量的同时,电子导电率较传统有机材料提升两个数量级。
基于该材料制备的软包电池展现出卓越的综合性能。实验室数据显示,电池能量密度达到253瓦时/公斤,超过主流磷酸铁锂电池水平。更引人注目的是其极端温度适应性,在-70℃的极寒环境和80℃的高温条件下,电池容量保持率均超过85%,彻底解决了传统锂电池在极端温度下性能衰减的难题。
安全性测试结果同样令人瞩目。经过针刺、挤压、弯折等严苛测试,电池未发生起火或爆炸,且容量保持率接近100%。这种优异表现得益于材料本身的本质安全特性——有机分子结构在机械损伤时不会产生枝晶,有效避免了短路风险。同时,电池在经历1000次充放电循环后,容量衰减率低于15%,展现出良好的长期稳定性。
科研人员介绍,这种新型电池采用全固态设计,通过分子工程精确调控离子传输通道,在保证高离子电导率的同时,构建了三维导电网络。这种结构创新使电池兼具柔韧性和机械强度,可承受反复弯折而不损坏,为可穿戴设备、柔性电子等新兴领域提供了理想电源解决方案。
目前,研究团队正与产业界合作推进技术转化,计划建设首条千吨级有机正极材料生产线。初步估算,该技术实现规模化生产后,电池成本可较现有锂离子电池降低20%-30%,有望在电动汽车、储能电站、航空航天等领域获得广泛应用。这项突破不仅为下一代电池技术开辟了新路径,也为我国新能源产业升级提供了重要技术支撑。










