北京时间2月19日,天津大学许运华教授团队联手华南理工大学黄飞教授团队,成功攻克了传统有机锂电池的关键难题。他们共同开发了一种新型有机正极材料,把“电量低”和“难以实用化”的瓶颈给彻底突破了。这项科研成果已经被国际顶级学术期刊《自然》接受并发表。 电能可以说是现代社会的“能量心脏”,锂电池的地位就越来越重要了。不过,现在大部分锂电池正极材料用的都是钴、镍这些无机矿物,资源不够用、成本高还有不柔软这几个问题都挺麻烦。相比之下,有机电极材料的原材料丰富得多,分子结构也容易设计还很柔软。可是以前的有机电池就是电量不足或者充电太慢,很难实际用起来。 为了解决这个难题,团队在一种新型导电聚合物的基础上大做文章,专门调节了材料里电子和锂离子之间的“协同传输”效率。这下好了,他们造出了一种同时具备优异电子导电性、锂离子快速传输能力和高储能容量的好材料。 用了这种材料做出来的软包电池能量密度超过了250瓦时/公斤,这个数值甚至比现在普遍使用的磷酸铁锂电池还要高。这款电池在-70℃到80℃的恶劣环境下都能正常工作,同时还具备良好的柔韧性和安全性。 实验显示,不管是弯折、拉伸还是使劲挤压这种电极都不会坏,电池容量也不会掉。这个软包电池在针刺安全测试里也成功过关了,安全性有保证。 许运华教授说这个成果给以后研发“绿色电池”打下了好底子,它的柔软特性也能给柔性电子还有可穿戴设备提供全新的储能办法。 现在团队正忙着把这项技术转化成实际产品进行产业化呢。