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清华大学发表最新Nature论文
生物世界·2025-09-28 09:00

研究核心突破 - 提出“富阴离子溶剂化结构”设计新策略,成功开发出一种新型含氟聚醚电解质 [3] - 该电解质可实现高达604 Wh·kg⁻¹的电池能量密度,并具有优异的安全性能 [3][4] - 为开发实用化的高能量密度、高安全性固态锂电池提供了可行方向 [3][5] 技术方案与性能 - 电解质分子结构同时包含强溶剂化聚醚链段与弱溶剂化氟化烃侧链,形成“富阴离子溶剂化结构” [4] - 该设计能在正负极表面构建阴离子衍生的富氟界面层,以解决界面退化问题 [4] - 使用添加30wt%磷酸三甲酯的准固态聚合物电解质,使LRMO正极实现>8mAh·cm⁻²的可逆高面容量循环(软包电池)及>500次循环的长期稳定性(纽扣电池,25℃) [4] - 软包电池在满电状态下能量密度达604 Wh·kg⁻¹,显著高于商业化磷酸铁锂电芯(150-190 Wh·kg⁻¹)和镍钴锰酸锂动力电芯(240-320 Wh·kg⁻¹) [4] 安全性能表现 - 电池在针刺和120°C热箱(静置6小时)安全测试中,未出现燃烧或爆炸现象,展现了优异的安全性能 [4]