在新能源汽车迅速普及的今天，续航里程迅速下降、续航时间短等问题始终困扰着大多数车主。西安工程大学新能源材料研究团队经过12年潜心研究，在锂离子电池关键技术上取得重大突破，为新能源汽车“能量密度-长寿命-安全”这一全球性难题提供创新解决方案。 直面行业痛点，解决世界难题 随着新能源汽车产业的爆发式增长，“绿色品牌汽车”成为不少中国家庭购车的首选。然而，车主在享受“用电自由”的同时，却面临着对电池寿命长的焦虑和对电池损坏的恐惧。这背后的主要问题是车用锂离子动力电池很难同时实现高能量密度和长寿命，这直接影响了汽车锂离子动力电池的发展。限制了电动汽车的续航里程和使用寿命。 2008年以来，在科技部重点研发计划和国家自然科学基金委的支持下，西安工程大学新能源材料课题组启动了锂离子电池主要正负极材料的研究。项目开始时，团队对正极和负极材料进行了胶带粘贴。经过几年的深入探索，研究人员逐渐认识到正负极结构和界面方面的共性问题，并及时调整思路，加强正负极材料研究的融合与交流。 实现性能跳跃的最先进理论突破 从2008年10月到2020年6月，历时12年，共有60多名博士生、硕士生投入这项科研工作。这团队发现锂离子的混合和金属离子的迁移是高锂正极材料电压下降的主要原因，并创新性地提出了“双相协同”新思路和“耐腐蚀高导电界面”新策略。 研究人员将导电/锂导电功能相引入到原始单相电极材料中，并对材料表面进行功能化。同时，他们解决了正负极材料结构不稳定、载流子输运和界面腐蚀等常见问题，成功打造出高容量、长寿命、动力学相容性好的新型正负极材料。这一突破使锂离子电池的能量密度提高了30-40%，成本降低了30-50%。 勇闯科研“无人区”，创造世界纪录 在项目的后期阶段，团队开展了基于全固态电池的富正极材料的应用研究。当时国际上还没有相关的研究报告，这意味着从材料设计到电池组装的每一步都是“摸着石头过河”。实验最初陷入了“死循环”：组装好的电池要么完全无法充电或放电，要么容量极低。 面对困难，团队成员坚信“问题不是‘我们应该做什么’，而是‘我们找到了问题的根源’”。通过仔细总结和分析实验数据，他们发现现有正极材料的电子电导率太低。团队立即调整富锰材料的成分比例，提高其电子导电率，最终解决了富锂锰正极应用于全固态电池的问题。 这团队成员坚持每天平均实验时间10小时，周末实行“单休”和“生产”，为了结果的准确性，他们会使用同一个手套箱，按照相同的步骤反复验证每一个主要实验数据。严谨求实的科研态度最终创造了700次循环不击穿的世界纪录，为600Wh/kg以上高能量密度汽车锂离子动力电池提供了主要正负极材料。 最好丰硕 服务国家战地 团队相关研究成果共发表论文121篇，被他人引用3614次。他们引领了相关领域的研究方向，受到国际同行的广泛关注和后续研究。团队首次成功构建富态锂电池，开发出宽温10V固态电解质，实现了从工业化基础理论. 这支科研团队用12年的坚持证明，每一次执着的实验操作，每一次面对失败的重新站起来，每一次为了国家的需要默默坚持，都蕴藏着科学家的精神。他们研发出具有我国自主知识产权的原创新材料能源系统，不仅服务了国家经济发展，还培养了国家级优秀人才，为我国新能源汽车产业发展做出了重要贡献。 （中国日报陕西记者站秦F英文|韩伯轩） WS68EF92C7A310C4DEEA5EC822 https://shx.chinadaily.com.cn/a/202510/15/ws68ef92c7a310c4deea5ec822.html 版权保护：本网站发表的内容（包括文字、图片、多媒体信息等）版权归中国日报网（中国日报国际文化网）所有。e传媒（北京）有限公司）独家使用。未经中国日报网事先同意和许可，禁止转载和使用。向中国日报提交评论：[email protected]