Жақында қытайлық зерттеушілер дәстүрлі литий-ионды батареялардың энергия тығыздығы мен өнімділік шектеулерін еңсеріп, энергия тығыздығы 600 ватт-сағат/кг-нан асатын жұмсақ қаптамалы ұяшықтарды және сыйымдылығы 480 ватт-сағат/кг болатын модульдік батареяларды әзірледі. Бұл өнімділік көрсеткіштері қолданыстағы литий-ионды батареялардың энергия тығыздығы мен батареяның жұмыс ұзақтығын тікелей 2-3 есе арттырады.

Электрлік көлік, төмен биіктік экономикасы, тұтынушылық электроника және гуманоид роботтар сияқты жаңа салалардың қарқынды дамуымен жоғары энергиялы, ұзақ қызмет ететін қайта зарядталатын батареяларға сұраныс барған сайын өзекті болып отыр. Энергия тығыздығы батареяның негізгі көрсеткіші болып табылады, ал салмағы мен көлемін азайта отырып көбірек энергияны қалай сақтау керектігі бүкіл әлемдегі зерттеушілер еңсеруге ұмтылып жатқан техникалық қиындық болып табылады.

Литий-металл батареялар, олардың теориялық энергия тығыздығы дәстүрлі литий-ионды батареяларға қарағанда айтарлықтай жоғары болғандықтан, қолданыстағы батареялардың өнімділік шектеулері мен жұмыс ұзақтығы мәселелерін шеше алатын келесі буын батарея технологиясы ретінде қарастырылады. Алайда, қазіргі электролит жобалары батареяның энергия шығымын және циклдік қызмет мерзімін жақсарту талаптарын бір мезгілде қанағаттандыруда қиындық көреді.

Көп жылдық инновациялық зерттеулер мен техникалық жетістіктерден кейін Тяньцзинь университетінің зерттеу тобы және оның серіктестері жоғары энергиялы литий-металл батарея электролиттері үшін "делокализацияланған" жобалау тұжырымдамасын алғаш болып ұсынды. Бұл тұжырымдама дәстүрлі электролит дизайнының басым сольватация құрылымына тәуелділігін бұзып, энергия тығыздығын да, жалпы өнімділікті де жақсартуға қол жеткізді. Зерттеу нәтижелері 13 тамызда Nature халықаралық академиялық журналында жарияланды.

Тяньцзинь университетінің Материалтану және инженерия мектебінің профессоры әрі топ жетекшісі Ху Вэньбинь осы инновация арқылы зерттеу тобы жоғары энергия тығыздығы бар "Battery600" батареясының өнімділік мақсаттарына қол жеткізгенін және жоғары энергия тығыздығы бар "Pack480" батареялық жинағының масштабталуын сәтті жүзеге асырғанын, бұл литий-металл батареялардың болашақта қолданылуына маңызды негіз қалағанын түсіндірді. Сонымен қатар, бұл технология тамаша циклдік тұрақтылық пен қауіпсіздікті де көрсетеді.

Қазіргі уақытта Тяньцзинь университетінің Ұлттық энергия сақтау технологиясы бойынша индустрия-білім интеграциясы инновациялық платформасы және Бағалы металл функционалдық материалдарының ұлттық негізгі зертханасы сияқты ұлттық платформаларға сүйене отырып, топ бұл нәтижелердің техникалық трансформациясы мен қолданбалы тексерілуін белсенді түрде ілгерілетуде. Олар жоғары энергиялы литий-металл батареялар үшін пилоттық өндіріс желісін құрып үлгерді, ал бұл батареялар Қытайдағы шағын толық электрлік ұшқышсыз ұшу аппараттарының үш моделінде сәтті қолданылып, қолданыстағы батареялармен салыстырғанда ұшу уақытын 2.8 есе арттырды.

Хабарланғандай, топ қазіргі уақытта жоғары энергиялы литий батареяларының бүкіл тізбегі бойынша негізгі технологияларды, атап айтқанда "материалдар-электролит-электрод-батарея" технологияларын меңгерген. Барлық шикізат пен негізгі технологиялар тәуелсіз бақылауда, және топ жоғары біркелкілікпен жаппай өндіру қабілетіне ие. Ол осы жылдың екінші жартысында толық өндіріске енгізіледі деп күтілуде.