我国科学家成功研制出新型电池

核心摘要

近日，天津大学许运华教授团队联合华南理工大学黄飞教授团队等单位，成功研制出一种新型有机正极材料，解决了传统有机锂电池“电量低”“难以实用化”等关键瓶颈。相比之下，有机电极材料取材广泛，其分子可灵活设计且自身柔韧，被视为极具潜力的“绿色电池新星”。然而，这类材料一直难以兼顾高容量与大负载，导致制成的电池往往“电量”不足或充电缓慢，严重阻碍其实用化进程。

近日，天津大学许运华教授团队联合华南理工大学黄飞教授团队等单位，成功研制出一种新型有机正极材料，解决了传统有机锂电池“电量低”“难以实用化”等关键瓶颈。相关研究成果已于北京时间2月19日发表于国际顶级学术期刊《自然》。

目前，主流锂电池正极材料大多使用钴、镍等无机矿物，这类材料面临资源、成本、安全及柔性不足等多重挑战。相比之下，有机电极材料取材广泛，其分子可灵活设计且自身柔韧，被视为极具潜力的“绿色电池新星”。然而，这类材料一直难以兼顾高容量与大负载，导致制成的电池往往“电量”不足或充电缓慢，严重阻碍其实用化进程。

为解决这一难题，该研究团队在新型n型导电聚合物材料聚（苯并二呋喃二酮）基础上，系统调控了材料中电子与锂离子的“协同传输”效率，成功研制出一种兼具优异电子导电性、锂离子快速传输能力和高储能容量的有机正极材料。

基于此材料，团队制备出一款能量密度超过250瓦时/公斤的有机软包电池。这一数值已超越目前广泛使用的磷酸铁锂电池，且该电池展现出卓越的温度适应能力，不仅能在-70℃到80℃的极端温度下正常工作，还兼具良好的柔韧性与安全性，为未来电池设定了高性能与高安全兼顾的新标准。