天津大學材料科學與工程學院胡教授團隊聯合多家單位，歷時數年攻關，成功研發出能量密度突破600瓦時/公斤的軟包電芯及480瓦時/公斤的模組電池，相關成果于8月13日以封面文章形式發表于國際頂級期刊《自然》。這一技術不僅將現有鋰離子電池性能提升2-3倍，更通過首創的電解液"離域化"設計理念，為下一代高能電池開辟了全新路徑。
傳統鋰金屬電池因電解液與鋰金屬界面反應劇烈，易引發枝晶生長、容量衰減等問題，導致其商業化進程受阻。天津大學團隊提出"離域化溶劑化結構"設計概念，通過引入特殊功能分子，打破傳統電解液中"主導溶劑化結構"的單一模式，實現鋰離子傳輸與界面穩定的雙重優化。團隊核心成員、論文第一作者楊博士解釋，這相當于在電解液中構建了一個動態平衡的"離子高速公路"，既提升離子電導率，又抑制枝晶生成。實驗數據顯示，采用該技術的鋰金屬電池在500次循環后仍保持85%以上容量，且快充性能提升至15分鐘充滿80%。
目前主流動力電池能量密度約為250-300Wh/kg，而天津大學研發的軟包電芯能量密度達600Wh/kg，模組電池能量密度480Wh/kg。這一數據意味著電動汽車續航里程可從500公里直接提升至1500公里以上，且電池包重量減輕50%；消費電子領域可實現手機"一月一充"，無人機續航時間延長3倍；航空航天領域衛星、無人機等設備可大幅減少電池占載重比，提升有效載荷。胡教授透露，該技術無需改變現有電池產線工藝，團隊已與寧德時代、比亞迪等企業展開合作，計劃三年內實現小批量生產。
《自然》期刊三位匿名審稿人一致認為，該研究突破了鋰金屬電池電解液設計的傳統框架，為高能電池商業化提供了切實可行的解決方案。美國斯坦福大學材料科學教授Mark Brongersma評價，離域化概念不僅適用于鋰金屬體系，更可能推廣至鈉離子、固態電池等領域，具有廣泛的技術延展性。
盡管技術優勢顯著，但高能電池的產業化仍需跨越成本與安全兩大關卡。團隊透露，當前材料成本較傳統電解液高約30%，但通過規模化生產與工藝優化，預計兩年內成本可降至與傳統電池持平。針對鋰金屬電池的安全隱患，研究團隊已開發出智能熱管理系統，可實時監測并抑制熱失控。中國工程院院士陳立泉指出，600Wh/kg電芯的誕生標志著我國在高能電池領域已從"跟跑"轉向"領跑"。
