Recentemente, pesquisadores chineses superaram os gargalos de densidade energética e desempenho das baterias de íons de lítio convencionais, desenvolvendo células flexíveis com densidade energética superior a 600 watt-horas/kg e módulos de bateria com capacidade de 480 watt-horas/kg. Esses indicadores de desempenho melhoram diretamente a densidade energética e a autonomia das baterias de íons de lítio existentes em 2-3 vezes.

Com o rápido desenvolvimento de áreas emergentes como transporte elétrico, economia de baixa altitude, eletrônicos de consumo e robôs humanoides, a demanda por baterias recarregáveis de alta energia e longa vida útil está se tornando cada vez mais urgente. A densidade energética é uma métrica central das baterias, e como armazenar mais energia enquanto reduz peso e tamanho é um desafio técnico que pesquisadores em todo o mundo estão se esforçando para superar.

As baterias de lítio metálico, com sua densidade energética teórica significativamente maior do que as baterias de íons de lítio convencionais, são consideradas uma tecnologia de bateria de próxima geração que pode resolver os gargalos de desempenho e autonomia das baterias existentes. No entanto, os projetos atuais de eletrólitos lutam para atender simultaneamente aos requisitos de maior saída de energia e vida útil da bateria.

Após anos de pesquisa inovadora e avanços técnicos, uma equipe de pesquisa da Universidade de Tianjin e seus colaboradores pioneiraram um conceito de projeto "deslocalizado" para eletrólitos de baterias de lítio metálico de alta energia. Esse conceito quebra a dependência tradicional do projeto de eletrólitos em uma estrutura de solvatação dominante, alcançando tanto maior densidade energética quanto desempenho geral. Os resultados da pesquisa foram publicados na revista acadêmica internacional Nature em 13 de agosto.

Hu Wenbin, professor da Escola de Ciência e Engenharia de Materiais da Universidade de Tianjin e líder da equipe, explicou que, por meio dessa inovação, a equipe de pesquisa alcançou os objetivos de desempenho para a bateria de alta densidade energética "Battery600" e obteve sucesso na escalabilidade do pacote de baterias de alta densidade energética "Pack480", lançando uma base importante para a futura aplicação de baterias de lítio metálico. Além disso, a tecnologia também exibe excelente estabilidade de ciclo e segurança.

Atualmente, aproveitando plataformas nacionais como a Plataforma de Inovação de Integração Indústria-Educação em Tecnologia de Armazenamento de Energia da Universidade de Tianjin e o Laboratório Nacional Chave de Materiais Funcionais de Metais Preciosos, a equipe está promovendo ativamente a transformação técnica e a verificação de aplicação desses resultados. Eles já estabeleceram uma linha de produção piloto para baterias de lítio metálico de alta energia, que foram aplicadas com sucesso a três modelos de veículos aéreos não tripulados totalmente elétricos em miniatura em nosso país, aumentando o tempo de voo em 2,8 vezes em comparação com as baterias existentes.

Segundo informações, a equipe já domina as tecnologias centrais de toda a cadeia de baterias de lítio de alta energia, ou seja, "materiais-eletrólito-eletrodo-bateria". Todas as matérias-primas e tecnologias-chave são independentemente controláveis, e a equipe tem capacidade de produção em massa com alta consistência. Espera-se que a produção em escala completa comece no segundo semestre deste ano.