Жуырда қытай зерттеушілері әдеттегі литий-ионды батареялардың энергия тығыздығы мен өнімділік тарлықтарын еңсеріп, энергия тығыздығы 600 ватт-сағат/кг-нан асатын жұмсақ қаптамалы элементтерді және 480 ватт-сағат/кг сыйымдылығы бар модульдік батареяларды әзірледі. Бұл өнімділік көрсеткіштері қолданыстағы литий-ионды батареялардың энергия тығыздығы мен батарея қызмет ету мерзімін тікелей 2-3 есе арттырады.

Электрлік көлік, төмен биіктіктегі экономика, тұтынушылық электроника және адам тәрізді роботтар сияқты жаңа салалардың қарқынды дамуына байланысты жоғары энергиялы, ұзақ қызмет ететін қайта зарядталатын батареяларға сұраныс барған сайын өзекті бола түсуде. Энергия тығыздығы батареяның негізгі көрсеткіші болып табылады, ал көбірек энергияны сақтай отырып, салмақ пен көлемді азайту әлемдегі зерттеушілер еңсеруге ұмтылып жатқан техникалық қиындықтардың бірі.

Литий-металл батареялардың теориялық энергия тығыздығы әдеттегі литий-ионды батареяларға қарағанда едәуір жоғары болғандықтан, олар қолданыстағы батареялардың өнімділік тарлықтары мен батарея қызмет ету мерзімін шешуге қабілетті келесі буын батарея технологиясы ретінде қарастырылады. Алайда, қазіргі электролиттік жобалау батареяның энергия шығуын және циклдік қызмет мерзімін бір уақытта жақсарту талаптарын қанағаттандыруда қиналып отыр.

Бірнеше жылдық жаңашыл зерттеулер мен техникалық серпілістерден кейін, Тяньцзинь университеті мен оның әріптестерінен құралған зерттеу тобы жоғары энергиялы литий-металл батарея электролиттері үшін "делокализацияланған" жобалау тұжырымдамасын алғаш ұсынды. Бұл тұжырымдама дәстүрлі электролит жобалауының басым сольватациялық құрылымға тәуелділігін бұзып, энергия тығыздығын да, жалпы өнімділікті де жақсартуға қол жеткізді. Зерттеу нәтижелері 8월 13 күні халықаралық ғылыми Nature журналында жарияланды.

Тяньцзинь университетінің Материалдар ғылымы және инженерия мектебінің профессоры әрі топ жетекшісі Ху Вэнбин бұл жаңашылдық арқылы зерттеу тобы жоғары энергия тығыздығындағы "Battery600" батареясының өнімділік мақсаттарына қол жеткізіп, сондай-ақ жоғары энергия тығыздығындағы "Pack480" батареялық жинағының ауқымдануын сәтті іске асырғанын, бұл литий-металл батареялардың болашақта қолданылуы үшін маңызды негіз қалағанын түсіндірді. Бұдан бөлек, бұл технология тамаша циклдік тұрақтылық пен қауіпсіздікті де көрсетеді.

Қазіргі уақытта, Тяньцзинь университетінің Ұлттық энергия сақтау технологиясы өнеркәсіп-білім интеграциясы инновациялық платформасы және Сирек металдардың функционалдық материалдары жөніндегі ұлттық кілттік зертханасы сияқты ұлттық платформалардың әлеуетін пайдалана отырып, топ осы жетістіктерді технологиялық трансформациялау мен қолдануды тексеруді белсенді түрде ілгерілетуде. Олар жоғары энергиялы литий-металл батареяларға арналған пилоттық өндіріс желісін уже құрды, ол еліміздегі үш үлгідегі шағын толық электрлі ұшқышсыз әуе аппараттарына сәтті қолданылып, ұшу уақытын қолданыстағы батареялармен салыстырғанда 2.8 есе арттырды.

Хабарланғандай, топ қазіргі уақытта жоғары энергиялы литий батареяларының бүкіл тізбегіндегі негізгі технологияларды, яғни "материалдар-электролит-электрод-батарея" технологияларын меңгерген. Барлық шикізаттар мен негізгі технологиялар дербес бақыланады, әрі топтың жоғары біркелкілікпен жаппай өндіру қабілеті бар. Жылдың екінші жартысында толық өндіріс іске қосылады деп күтілуде.