（香港文匯網記者張聰 天津報道）記者從南開大學獲悉，北京時間2026年2月26日凌晨，國際頂尖學術期刊《自然》（Nature）在線發表南開大學聯合上海空間電源研究所在高比能鋰電池領域的重大研究進展。該團隊打破鋰電池領域延續數十年的技術路徑依賴，研發出全新氟配位電解液體系，成功實現室溫700瓦時/公斤超高比能鋰金屬電池可逆循環，同時突破鋰電池低溫性能瓶頸，在-50℃極端環境下仍保持接近400瓦時/公斤的高能量密度，為我國新能源核心技術自主可控再添里程碑式成果。
科研团队（南开大学供图）
自鋰電池成為現代社會核心儲能器件以來，電解液的性能始終是決定電池能量密度、環境適應性的核心關鍵。長久以來，全球商用鋰電池電解液均採用碳酸酯類溶劑，依賴鋰與溶劑中氧原子的配位作用實現鋰鹽溶解。但這一經典路徑存在難以突破的固有短板：溶劑浸潤性差、用量居高不下，直接限制電池能量密度的進一步提升；同時鋰-氧之間的強相互作用會阻礙電池界面電荷轉移，導致電池在-50℃以下的極寒環境中基本無法正常工作，成為制約鋰電池在高端裝備、極端場景應用的核心技術壁壘。
实验数据截图（南开大学供图）
針對這一行業「卡脖子」難題，南開大學化學學院研究員趙慶，中國科學院院士、南開大學常務副校長、特種化學電源全國重點實驗室主任陳軍領銜的科研團隊，聯合上海空間電源研究所李永研究員團隊，徹底打破了「電解液溶劑必須依賴氧原子配位」的固有學術認知，創新性設計合成了系列氟配位的新型氟代烴溶劑分子，構建出全新的電解液體系，以鋰-氟配位模式完全取代了沿用數十年的鋰-氧配位方式。通過精準調控氟原子電子密度與溶劑分子空間位阻，團隊釐清了該類電解液的設計原則與鋰金屬相容性規律，解決了新型溶劑體系下鋰鹽高效溶解的核心難題。
據介紹，相較於傳統電解液體系，新型氟代烴溶劑浸潤性更強、利用率更高，可大幅降低電解液用量，為電池能量密度提升打開全新空間；同時鋰-氟配位作用力更弱，可在低溫環境下擺脫動力學束縛，保持極快的電荷轉移速度。基於該電解液的新型鋰金屬電池，不僅實現了室溫下700瓦時/公斤的超高比能，更在-50℃的極端低溫環境中展現出優異的工作性能，能量密度接近400瓦時/公斤，一舉實現了高比能與耐極端環境的雙重突破。陳軍院士表示，該新型電池在新能源汽車、具身智能機器人、低空經濟、極寒地區開發以及航空航天等國家戰略領域具有極為廣闊的應用前景。
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