
宁德时代近日宣布,由21C创新实验室欧阳楚英、王瀚森团队主导完成的锂金属电池研究已在国际知名期刊自然·纳米技术上发表。该期刊是自然系列五大子刊之一,在纳米材料科学领域具有广泛影响力。
此次研究聚焦于实际产品设计条件下锂金属电池的失效机制,并提出全新的电解液设计方案,旨在推动兼具高能量密度与长循环寿命的锂金属电池实现产业化应用。
研究团队通过自主研发的动态追踪技术,首次精确量化了电解质在循环过程中的失效路径,揭示出锂金属电池性能退化的核心原因。实验结果表明,在电池循环过程中,电解液中的盐类消耗比例高达71%,这一数值远超以往学术界的普遍认知。
基于上述发现,团队创新性地引入低分子量稀释剂优化电解液组成,使电池的循环寿命较上一代产品提升一倍,达到483次。在相同设计理念指导下,该电解液体系还可支持电池能量密度突破500Wh/kg,为电动航空和续航能力超过一千公里的电动汽车提供了技术基础。
此外,这项动态追踪技术的应用,使研究人员首次清晰观察到电池整个生命周期中活性锂与电解液各组分的变化过程,将原本“黑箱”状态下的反应机制转化为可视化的“白箱”模型,为锂电池领域的研究开辟了新方向。
宁德时代研发体系联席总裁、21C研究院院长欧阳楚英表示,该研究通过系统解析界面反应机理,重新定义了电解液设计的优先级,并成功将研究成果转化为可产业化的技术方案,为连接学术探索与商业应用之间的鸿沟提供了有力支撑。
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