Қытайлық зерттеушілер жақында әдеттегі литий-ионды батареялардың энергия тығыздығы мен өнімділік шектеулерін жеңіп, 600 ватт-сағат/кг-дан астам энергия тығыздығы бар жұмсақ қаптамалы ұяшықтарды және 480 ватт-сағат/кг сыйымдылығы бар модульдік батареяларды әзірледі. Бұл өнімділік көрсеткіштері қазіргі литий-ионды батареялардың энергия тығыздығы мен қуаттылығын тікелей 2-3 есе арттырады.

Электрлік көлік, төмен биіктіктегі экономика, тұтынушылық электроника және адам тәрізді роботтар сияқты жаңа салалардың тез дамуымен жоғары энергиялы, ұзақ қызмет ету мерзімі бар қайта зарядталатын батареяларға деген сұраныс күннен-күнге өсуде. Энергия тығыздығы - батареяның негізгі көрсеткіші болып табылады, ал салмақ пен көлемді азайтумен бірге қалай көбірек энергия жинауға болады - бұл бүкіл әлемдегі зерттеушілердің жеңуге тырысатын техникалық қиындық.

Литий металл батареялары, әдеттегі литий-ионды батареялармен салыстырғанда айтарлықтай жоғары теориялық энергия тығыздығына ие болғандықтан, қазіргі батареялардың өнімділік шектеулері мен қуаттылығын шешуге болатын жаңа ұрпақ батарея технологиясы ретінде қарастырылады. Алайда, қазіргі электролит дизайны батареяның энергия шығысы мен циклдік өмір сүру мерзімін жақсарту талаптарын бір мезгілде қанағаттандыра алмайды.

Жылдар бойы инновациялық зерттеулер мен техникалық жетістіктерден кейін Тяньцзинь университетінің зерттеу тобы және оның әріптестері жоғары энергиялы литий металл батареяларының электролиттері үшін "делокализацияланған" дизайн тұжырымдамасын алғаш рет ұсынды. Бұл тұжырымдама электролит дизайнының доминантты еритін құрылымға тәуелділігін бұзып, энергия тығыздығы мен жалпы өнімділікті жақсартуға қол жеткізді. Зерттеу нәтижелері 13 тамызда Nature халықаралық академиялық журналында жарияланды.

Тяньцзинь университетінің Материалтану және инженерия мектебінің профессоры және топ жетекшісі Ху Вэньбин бұл инновация арқылы зерттеу тобы "Battery600" жоғары энергия тығыздығы бар батарея үшін өнімділік мақсаттарына қол жеткізгенін және "Pack480" жоғары энергия тығыздығы бар батарея жинағы үшін масштабтауды сәтті жүзеге асырғанын атап өтті. Бұл литий металл батареяларының болашақта қолданылуы үшін маңызды негіз болып табылады. Сонымен қатар, бұл технология үздік циклдік тұрақтылық пен қауіпсіздікке де ие.

Қазіргі уақытта Тяньцзинь университетінің Ұлттық энергияны сақтау технологиялары индустрия-білім интеграциялық инновациялық платформасы және Құнды металл функционалды материалдарының Ұлттық зертханасы сияқты ұлттық платформаларды пайдалана отырып, топ осы нәтижелердің техникалық түрлендіруін және қолданылуын тексеруді белсенді түрде ілгерілетуде. Олар жоғары энергиялы литий металл батареяларының пилоттық өндіріс желісін құрды, олар біздің елдегі үш модельдік миниатюралық электр ұшқышсыз ұшақтарға сәтті қолданылды және ұшу уақытын қазіргі батареялармен салыстырғанда 2,8 есе арттырды.

Айтылғандай, топ қазіргі уақытта жоғары энергиялы литий батареяларының "материалдар-электролит-электрод-батарея" тізбегінің негізгі технологияларын игерді. Барлық шикізаттар мен негізгі технологиялар өздігінен басқарылады, ал топ жоғары үйлесімділікпен сериялы өндіру қабілетіне ие. Осы жылдың екінші жартыжылдығында толық өндіріске қосылуы күтілуде.