在科技創(chuàng)新的前沿陣地,中國(guó)高校再次展現(xiàn)了其強(qiáng)大的研發(fā)實(shí)力。北京大學(xué)與天津大學(xué)近期公布的科研成果,不僅為可穿戴設(shè)備供電難題提供了創(chuàng)新解決方案,還極大提升了鋰離子電池的能量密度和續(xù)航能力,為電動(dòng)交通、消費(fèi)電子等領(lǐng)域帶來(lái)了革命性的進(jìn)步。
北京大學(xué)的雷霆教授團(tuán)隊(duì)成功研發(fā)出一種全球首創(chuàng)的“熱電橡膠”材料,該材料兼具柔韌性和高效發(fā)電能力,為可穿戴設(shè)備的持續(xù)供能問(wèn)題帶來(lái)了曙光。這種熱電橡膠通過(guò)精密的材料設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了剛性半導(dǎo)體高分子與柔性橡膠在微觀層面的均勻融合,形成了高效的電流通道和柔韌的骨架。更令人驚嘆的是,該材料在拉伸超過(guò)原長(zhǎng)850%后,仍能恢復(fù)90%以上的原狀,其熱電轉(zhuǎn)換效率也達(dá)到了前所未有的高度。這一突破性的創(chuàng)新,使得智能手表、健康監(jiān)測(cè)器件等可穿戴設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)自給自足,無(wú)需頻繁充電。
與此同時(shí),天津大學(xué)材料學(xué)院的胡文彬教授團(tuán)隊(duì)也在電池領(lǐng)域取得了重大突破。他們首創(chuàng)了鋰金屬電池電解液的“離域化”設(shè)計(jì)理念,打破了傳統(tǒng)電解液設(shè)計(jì)的局限,成功研制出了能量密度超過(guò)600瓦時(shí)/公斤的軟包電芯和480瓦時(shí)/公斤的模組電池。這一成果將現(xiàn)有鋰離子電池的能量密度和續(xù)航能力直接提高了2至3倍,標(biāo)志著我國(guó)在鋰金屬電池領(lǐng)域達(dá)到了全球領(lǐng)先水平。該團(tuán)隊(duì)通過(guò)引入多樣化的電解液微環(huán)境,增加了溶劑化環(huán)境的無(wú)序性,從而優(yōu)化了整體電解液性能,實(shí)現(xiàn)了高能量密度電池的穩(wěn)定循環(huán)和安全特性。