Nature+1 華中科大團隊發明全新電解液 破解鋰電池「三高」難題

快科技7月18日，華中科技大學材料學院黃雲輝、袁利霞團隊在國際頂級期刊《Nature》發表重磅研究成果。

他們提出液-液界面張力穩定鋰金屬電池的新策略，為破解鋰電池高能量密度下的高穩定和高安全（「三高」）難題提供了新思路。

作為下一代潛力電池體系，鋰金屬電池因金屬鋰負極活性極高被稱為「聖杯」，但正負極界面不穩定易引發副反應，縮短壽命且存安全隱患。

傳統電解液優化雖能提升負極穩定性，卻難以改善高電壓正極界面，因充電時陰離子隨鋰離子向負極遷移，導致正極缺乏成膜組分。

團隊發明了一類新型的非均相微乳電解液，成功將溶解性較差的功能性溶劑組分引入至電解液體系。利用液-液界面張力驅動功能組分同步富集於正負極界面，減弱高活性溶劑與電極接觸，顯著抑制了界面副反應。

實驗數據顯示，採用該策略的安時級Li||NCM811軟包電池性能卓越：能量密度達547/531Wh/kg，循環155次和189次後容量保持率分別為79%和81%，處於行業領先。

更關鍵的是，電池循環中抑制產氣，針刺測試無壓降不起火，突破高比能電池安全瓶頸。

該研究由華中科大牽頭，浙大等多單位合作完成，從提出到完成歷時5年，將為新能源汽車、無人機等領域的電池技術升級奠定基礎。