清华大学实现高温储能电芯重大突破，200°C条件下兼具高能量密度和高循环稳定性

清华大学实现高温储能电芯重大突破，200°C条件下兼具高能量密度和高循环稳定性

近日，清华大学沈洋教授和王训教授团队在高温储能聚合物基亚纳米复合电介质领域取得重大突破。他们的研究成果发表在国际顶级期刊《自然·能源》上，展示了在200°C条件下兼具高能量密度和高循环稳定性的卷对卷生产聚合物-亚纳米片复合材料。这一突破有望为新能源汽车、风/光发电设施等领域带来革命性变化。

随着消费电子设备和电动汽车的普及，下一代电池需要具备更高的能量密度和更好的安全性。高电压固态锂电池由于其固有的优势，如高能量密度和安全性，成为研究热点。然而，目前的聚合物/陶瓷基复合固体电解质存在界面不稳定性和界面形成机制不清晰的问题，严重阻碍了其实际应用。

清华大学团队的这一突破性研究，正是针对这一痛点。他们开发的新型聚合物-亚纳米片复合材料，通过在聚酯基电解质和陶瓷纳米颗粒之间形成多重分子间配位，成功解决了高电压固态锂电池的界面稳定性问题。

这种多重配位相互作用不仅能通过屏蔽的羰基位点阻止聚合物电解质的分解，还能通过优先分解阴离子产生稳定的富锂界面。实验结果显示，使用这种新材料的Li||Li对称电池具有超过4800小时的循环寿命，而不会发生短路。此外，以NCM523为正极的高电压固态锂电池在1C充放电倍率下可稳定循环1100次以上。

这一突破的重要性不言而喻。当前，储能行业正面临激烈的低价竞争和持续的产能扩张。据统计，截至2024年8月，已有超过92个储能项目更新了签约、开工、投产动态，项目总投资金额超3011亿元，规划建设年产能超过796GWh。然而，储能招投标价格却在继续下行，4小时储能系统最低报价首次低于0.4元/Wh，创下历史新低。

在这样的背景下，技术创新成为企业破局的关键。清华大学的这一研究成果，不仅为储能行业提供了新的技术方向，也为新能源汽车、风/光发电设施等领域的发展提供了重要支持。随着技术的进一步成熟和应用，我们有理由相信，高温储能电芯的突破将为整个行业带来新的发展机遇。