隨著電動交通、低空經濟、消費電子、人形機器人等新興領域迅速發展，人們對高能量、長續航可充放電池的需求日益迫切。能量密度是電池核心指標，如何在重量更輕、體積更小的情況下儲能更多電量是各國研究人員都在力求突破的技術難關。
鋰金屬電池因具備遠高于傳統鋰離子電池的理論能量密度，被視為解決現有電池性能瓶頸和續航能力的新一代電池技術。但目前其電解液設計難以同時兼顧電池能量輸出和循環壽命的提升要求。
科研團隊正在設計鋰金屬軟包電池。（受訪者供圖）
天津大學科研團隊與合作者經過數年科技創新和技術攻關，首創高能金屬鋰電池電解液“離域化”設計理念，打破了傳統電解液設計對主導溶劑化結構的依賴，實現了能量密度與綜合性能的雙提升，相關研究成果于8月13日發表于國際學術期刊《自然》上。
團隊負責人、天津大學材料學院教授胡文彬介紹，通過這一創新，研究團隊實現了高能量密度電池“Battery600”的性能目標，并成功實現了高能量密度電池組“Pack480”的可擴展性，為未來鋰金屬電池的應用奠定了重要基礎。同時，該技術還同時兼具優異的循環穩定性和安全特性。
科研團隊正在研究電池疊片技術。（受訪者供圖）
目前，依托天津大學國家儲能技術產教融合創新平臺和貴金屬功能材料全國重點實驗室等國家級平臺，團隊正積極推進相關成果的技術轉化和應用驗證，已經建設高能金屬鋰電池中試生產線，成功應用于我國三款型號微型全電無人飛行器，比現有電池的續航時間提高了2.8倍。
據悉，團隊目前已經掌握了高能鋰電池“材料-電解液-電極-電池”全鏈條核心技術，全部原材料和關鍵技術自主可控，并且具備了高一致性批量化生產能力，預計今年下半年全面投產運行。
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