寧德時(shí)代近期宣布了一項(xiàng)重大科研突破,其21C創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室的歐陽楚英與王瀚森團(tuán)隊(duì)在鋰金屬電池領(lǐng)域取得了顯著成果,該成果已在國際權(quán)威期刊《自然·納米技術(shù)》上發(fā)表。
作為全球納米材料科學(xué)領(lǐng)域的頂級期刊,《自然·納米技術(shù)》的影響力不言而喻,此次發(fā)表標(biāo)志著寧德時(shí)代在鋰金屬電池研究上邁出了重要一步。
研究團(tuán)隊(duì)深入解析了鋰金屬電池在實(shí)際產(chǎn)品設(shè)計(jì)條件下的失效機(jī)制,并提出了全新的電解液設(shè)計(jì)原則。這一原則旨在實(shí)現(xiàn)鋰金屬電池產(chǎn)品的高能量密度與長循環(huán)壽命的完美結(jié)合。
通過獨(dú)創(chuàng)的動(dòng)態(tài)追蹤技術(shù),寧德時(shí)代的研究人員成功量化了電解質(zhì)的失效機(jī)制,并首次揭示了鋰金屬電池失效的核心消耗路徑。據(jù)研究顯示,電解液鹽在循環(huán)過程中的消耗量高達(dá)71%,這一發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)超學(xué)術(shù)界的預(yù)期。
基于這一重大發(fā)現(xiàn),研究團(tuán)隊(duì)引入了低分子量稀釋劑來優(yōu)化電解液配方,從而實(shí)現(xiàn)了循環(huán)壽命的顯著提升。與前代產(chǎn)品相比,新一代鋰金屬電池的循環(huán)壽命翻倍,達(dá)到了483次。
這一電解液設(shè)計(jì)邏輯還為電池能量密度的提升提供了可能。據(jù)團(tuán)隊(duì)介紹,同樣的設(shè)計(jì)原則可支持電池能量密度突破500Wh/kg,這將為電動(dòng)航空的規(guī)模化應(yīng)用以及續(xù)航里程超過1000公里的電動(dòng)汽車成為現(xiàn)實(shí)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
寧德時(shí)代的動(dòng)態(tài)追蹤技術(shù)不僅揭示了電池失效機(jī)制,還讓電池全生命周期內(nèi)活性鋰與電解液各成分的動(dòng)態(tài)演化過程從“黑箱”走向了“白箱”。這一技術(shù)為鋰電行業(yè)提供了新的研究視角和思路。
對于此次研究成果,寧德時(shí)代研發(fā)體系聯(lián)席總裁、21C研究院院長歐陽楚英表示:“我們通過定量解析界面反應(yīng)路徑,重新定義了電解液設(shè)計(jì)的優(yōu)先級,并將這一成果轉(zhuǎn)化為可規(guī)?;瘧?yīng)用的技術(shù)方案。這不僅是一次科研上的突破,更是彌合學(xué)術(shù)研究與商用電池實(shí)際應(yīng)用之間差距的寶貴機(jī)會(huì)?!?/p>