左边为溶剂传递电解液，针刺测试后保持稳定；右边为商用电解液，在针刺测试后燃烧。图片来源：香港中文大学

香港中文大学机械与自动化工程学系教授卢怡君带领的研究团队研发出一款采用全新电解液、具有高能量密度的镍锰钴锂离子电池。该电池通过针刺测试显示，其在发生严重机械损伤的情况下，仍能维持安全性，并具备约1000次充电循环寿命。近日，相关研究成果发表于《自然-能源》。

锂离子电池被广泛应用于电动车、大型电网储能及消费电子产品等，然而其高能量密度亦带来潜在风险，容易引发热失控，导致爆炸。目前大多数产品采用的磷酸铁锂电池安全性高，但能量密度低，限制续航及系统紧凑度；还有部分产品采用的镍锰钴锂离子电池具备长程电动车及先进储能所需的高能量密度，但安全隐患仍是重大挑战。因此，研发安全的锂离子电池已成为当前的迫切需求。

研究团队提出创新的溶剂传递方法，能在电池温度升高时自动抑制不良反应，有效阻断导致热失控的连锁反应。在针刺测试中，新型镍锰钴锂离子电池能保持稳定，而传统锂离子电池在4秒内即起火。除了具备安全性，它可实现约1000次的稳定循环，兼具高能量密度与卓越安全性。

“这项研究为高能量密度锂离子电池的可靠应用开启了新篇章，让使用者更放心使用相关产品。”卢怡君说，研究团队下一步将在大型电池单元中验证其应用，为安全、高能量电池的商业化奠定基础。“这不仅对电动车产业具有深远影响，还能推动大型储能系统安全升级，降低因电池故障引发的公共安全风险。随着全球加速能源转型，安全及高效的电池技术将成为实现‘双碳’目标的关键。我们期望此项研究能为业界提供可行的技术路径，并引领下一代锂离子电池的发展。” (文章来源自：中国科学报）