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​突破700Wh/kg,-50℃也能高效放电!我国科学家取得锂电池核心技术突破

​突破700Wh/kg,-50℃也能高效放电!我国科学家取得锂电池核心技术突破 亚化储能
2026-02-28
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导读:第四届钒原料、电解液与钒电池国际论坛2026将于5月21-22日召开

北京时间2月26日凌晨,国际顶尖学术期刊《自然》在线发表南开大学化学学院团队联合开展的在高比能锂电池领域的最新研究成果。

研究团队打破锂电池延续两百年的“氧配位”传统,创新设计出氟配位的新型电解液。该技术用氟原子取代氧原子溶解锂盐,大幅提升溶剂利用率,成功研制出室温条件下能量密度高达700瓦时/公斤的锂金属电池。更关键的是,新电池在零下50摄氏度的极寒环境中,仍能释放接近400瓦时/公斤的高能量

该研究题为“Hydrofluorocarbon electrolytes for energy-dense and low-temperature batteries”,系南开大学化学学院研究员赵庆,中国科学院院士、南开大学常务副校长、特种化学电源全国重点实验室主任陈军,联合上海空间电源研究所研究员李永在高比能锂电池领域的最新研究进展。围绕锂电池电解液开展研究,打破长久以来电解液中氧配位的动力学束缚,设计合成了系列氟配位的新型氟代烃溶剂分子,基于此构建的电解液体系,取代了传统电解液的锂-氧配位方式,助力700瓦时/公斤锂金属电池实现可逆循环

“基于该电解液的高比能电池,在新能源汽车、具身智能机器人、低空经济以及极寒地区和航空航天等领域具有广阔的应用潜力。”该论文通讯作者之一、中国科学院院士、南开大学常务副校长陈军说。

自1800年伏特发明了电堆(伏特电池)起,电池已经深入到我们生活的各个角落。从铅酸电池、镍氢电池到被称为现代社会“能量心脏”的锂电池,电池体系的变革离不开电解液的更新迭代。长久以来,氧原子被认为是电解液溶剂中不可或缺的元素。如目前商用的锂电池电解液通常由锂盐和碳酸酯类溶剂组成,锂与碳酸酯溶剂中氧的离子-偶极作用可促进锂盐的溶解。然而,这种溶剂浸润性差、用量多,导致电池能量密度始终难以进一步提升;同时,强相互作用会阻碍电池中界面电荷转移,限制低温性能,通常-50℃以下电池就难以工作。

氟配位卤代烃电解液的设计思路

为此,南开大学团队设计合成了系列新型氟代烃溶剂分子,通过调控氟原子的电子密度和溶剂分子的空间位阻,实现电解液中锂盐的有效溶解,成功取代了传统的锂-氧配位方式

通过进一步优化分子结构,团队厘清了该类电解液的设计原则和锂金属相容性规律。相比于传统基于锂-氧配位的电解液体系,由于氟代烃溶剂浸润性好、利用率高,可显著降低电解液用量;同时,锂与氟配位更弱,在低温下可摆脱束缚,仍具有快速的电荷转移动力学特征,从而助力实现室温条件下700瓦时/公斤超高比能锂金属电池,在-50℃环境中,电池仍展现出接近400瓦时/公斤的高能量密度

赵庆介绍,通过氟配位实现锂盐溶解的关键是调控氟原子的电子密度和溶剂分子的空间位阻,新研发锂电池具有高比能、耐低温等优势。

来源:南开大学等

    第四届钒原料、电解液与钒电池国际论坛2026

    全钒液流电池具有高安全性、长循环寿命、容量零衰减等优点。随着储能需求的高速增长,全球全钒液流电池产业得到了快速发展。作为全球钒资源与产业的领导者,中国已构建从钒资源开发、电解液制备到系统集成的完整产业链,引领着全球市场的增长。与此同时,北美欧洲澳大利亚等主要市场也在加速构建本土化的钒电池产业生态。预计到2030年,全球全钒液流电池累计容量将达20GW/120GWh。

    2025年,全钒液流电池项目中标价首次跌破2元/Wh,彻底打破了“长时储能必然高成本”的固有认知。电解液成本占钒电池总成本比重最大,随储能时长的增加而增加,占比在40%~80%。从上游钒原料和电解液入手,通过技术突破降低成本,是钒电池产业发展成败的关键。

    2025年,国内企业联合开发的钒电池电解质“硫酸氧钒晶体”超短流程生产工艺正式落地试产。与此同时,其他短流程电解液制备技术、提钒工艺也取得持续进展,共同推动电解液综合成本实现显著降低。业界预测,电解液综合成本有望在两年内从1000元/kWh击穿700元/kWh关口,一场重构钒电池产业链的变革正在加速。

    如何实现稳定和具备成本竞争力的钒原料供给?不同提钒技术产业化进展如何?电解液制备工艺有何新进展?电解液成本如何控制?如何通过清洁、低成本工艺提升钒电池储能的竞争力?

    第四届钒原料、电解液与钒电池国际论坛2026将于5月21-22日召开。会议由亚化咨询主办,国际钒技术委员会(Vanitec)支持,探讨钒矿与钒原料供给、清洁高效提钒、钒电解液制备工艺、钒电池技术发展等议题。

    会议日程

    Asiachem

    5月20日
    17:00-20:00 会议报到

    5月21日

    09:00-12:00 演讲报告

    12:00-14:00 自助午餐与交流

    14:00-18:00 演讲报告

    18:00-20:00 招待晚宴

    5月22日 参观考察(待公布)

    会议主题

    Asiachem

    • 全球钒资源供应格局与价格走势

    • 全球钒电池技术市场需求与展望

    • 钒电池产业发展对钒原料的需求与展望

    • 钒矿资源高效提取技术与综合利用

    • 清洁提钒:石煤、钢渣、钒钛磁铁矿路线技术经济比较

    • 钒原料与电解液的清洁、低成本工艺

    • 短流程钒电解液制备技术与产业化进展

    • 电解液性能提升与综合降本策略

    • 电解液与高性能电堆的匹配优化

    • 电解液回收与再生技术进展

    • 电解液金融租赁与资产管理创新模式

    • 全钒液流电池储能系统降本路径

    • 钒电池全产业链一体化发展机遇

    • 工业参观(待公布)

    为充实论坛内容、赋能产业发展、打造高影响力行业交流盛会,现面向全钒液流电池产业领域专家学者、资深企业家,公开征集演讲议题,共绘产业美好蓝图。

    赞助方案

    Asiachem

    项目

    项目内容

    主题演讲

    25分钟主题演讲

    参会名额

    微信推送

    微信公众号,

    企业介绍以及相关软文

    会刊广告

    研讨会会刊,

    彩色全页广告(尺寸A4)

    资料入袋赞助

    企业的宣传册放入会议包袋

    现场展台

    现场展示台,展示样品、资料,

    含两个参会名额

    现场易拉宝

    现场1个易拉宝展示

    礼品赞助

    印有赞助商logo的礼品赠送参会听众

    茶歇赞助

    冠名和赞助会议期间的茶歇

    晚宴赞助

    冠名和赞助会议的招待晚宴

    Logo展示

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