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高校與科研院所發(fā)力：鋰電池核心難題如何被突破？
2025-10-31 11:28:25儀表網(wǎng)閱讀量：9644 我要評(píng)論
鋰離子電池作為清潔能源存儲(chǔ)的核心載體，在電動(dòng)汽車、便攜式電子設(shè)備等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，但同時(shí)面臨回收難題、性能瓶頸與技術(shù)升級(jí)等多重挑戰(zhàn)。
西安交大：鋰離子電池回收的創(chuàng)新突破?
(一)熔融鹽輔助修復(fù)策略?
西安交大王鵬飛教授課題組提出熔融鹽輔助修復(fù)廢舊正極的新方法，解決了傳統(tǒng)火法冶金高能耗、濕法冶金污染環(huán)境的行業(yè)難題。該策略通過結(jié)構(gòu)調(diào)控實(shí)現(xiàn)廢舊正極從巖鹽結(jié)構(gòu)向?qū)訝罱Y(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變，再生正極 200 次循環(huán)后比容量達(dá) 125.1 mAh g?¹，與商用產(chǎn)品相當(dāng)，組裝的軟包電池 500 次循環(huán)容量保持率 78%，為鋰電池回收提供了低污染、高價(jià)值的商業(yè)化路徑。?
(二)高效失效正極再生技術(shù)?
郗凱、丁書江等教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合提出基于 Li?準(zhǔn) Grotthuss 拓?fù)浠瘜W(xué)傳輸?shù)脑偕呗裕タ肆藗鹘y(tǒng)熔融鹽回收中預(yù)鋰化效率低、材料易發(fā)生不利相變的問題。通過優(yōu)化鋰離子傳輸機(jī)制，大幅提升修復(fù)均勻性與效率，再生材料電化學(xué)性能媲美商用產(chǎn)品，為失效正極規(guī)模化再生提供了高效解決方案。?
北京大學(xué)：鋰電池材料性能提升的探索?
北京大學(xué)潘鋒教授團(tuán)隊(duì)在《先進(jìn)材料》報(bào)道的研究成果，針對(duì)性解決了高壓鈷酸鋰在 4.55V 以上電壓下界面退化、容量快速衰減的核心難題。通過電解液添加劑調(diào)控界面化學(xué)，構(gòu)建穩(wěn)定的固態(tài)電解質(zhì)膜，使鈷酸鋰實(shí)現(xiàn) 220 mAh g?¹ 的超高放電容量，200 次循環(huán)容量保持率達(dá) 97%，顯著提升了鋰電池的能量密度與循環(huán)壽命，為消費(fèi)電子、無(wú)人機(jī)等領(lǐng)域的電池升級(jí)提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。?
中科院物理所：全固態(tài)金屬鋰電池固 - 固界面接觸的突破性進(jìn)展?
中國(guó)科學(xué)院物理研究所黃學(xué)杰研究員團(tuán)隊(duì)在全固態(tài)金屬鋰電池固 - 固界面接觸研究中取得重大突破，一舉破解了制約該技術(shù)實(shí)用化的核心瓶頸。此前傳統(tǒng)方案需依賴超過 50 個(gè)大氣壓的外部加壓維持界面穩(wěn)定，導(dǎo)致電池笨重且存在安全隱患，而低壓力下電極與電解質(zhì)又易出現(xiàn)孔隙裂縫，引發(fā)性能衰減與鋰枝晶風(fēng)險(xiǎn)。?
團(tuán)隊(duì)開發(fā)的動(dòng)態(tài)自適應(yīng)界面(DAI)技術(shù)，通過在硫化物電解質(zhì)中預(yù)置可遷移碘離子，在電場(chǎng)作用下可原位形成富碘界面層，像 “自我修復(fù)” 般主動(dòng)填充縫隙孔洞，實(shí)現(xiàn)電極與電解質(zhì)的自適應(yīng)緊密貼合。搭配自主研發(fā)的拓?fù)鋸?qiáng)化負(fù)極(TFA) ，以三維纖維狀骨架將金屬鋰體積變化率降至傳統(tǒng)負(fù)極的 40%，耐受壓力范圍拓寬至 0-50 MPa，臨界電流密度提升 3.6 倍。?
兩項(xiàng)技術(shù)聯(lián)用使全固態(tài)軟包電池實(shí)現(xiàn)零外壓穩(wěn)定循環(huán)，原型電池經(jīng)數(shù)百次充放電后性能仍遠(yuǎn)超同類產(chǎn)品，未來有望實(shí)現(xiàn) 500 Wh/kg 以上的能量密度，讓電子設(shè)備續(xù)航提升兩倍以上。美國(guó)固態(tài)電池專家王春生評(píng)價(jià)稱，該成果為全固態(tài)電池實(shí)用化邁出了決定性一步，將加速其在人形機(jī)器人、電動(dòng)航空、電動(dòng)汽車等領(lǐng)域的應(yīng)用。?
這些成果不僅破解了行業(yè)長(zhǎng)期存在的技術(shù)痛點(diǎn)，更在環(huán)境保護(hù)、資源利用、產(chǎn)業(yè)升級(jí)等方面具有深遠(yuǎn)價(jià)值，為清潔能源體系的構(gòu)建提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)保障。
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