在电动交通、低空经济等新兴产业爆发式增长的当下，传统锂电池的续航焦虑日益凸显。中国科学家开发出革命性的“离域化”电解液体系，将金属锂电池能量密度提升至600瓦时/公斤，较现有商用电池续航能力提升3倍。　　


续航不够怎么办
　　“新兴产业的爆发式增长，对电池性能提出了前所未有的要求。电动交通工具需要更长续航里程。低空经济中的无人飞行器对轻量化、高能量密度电源需求迫切，绿色储能领域更是需要高效稳定的能量存储方案。
　　当前广泛应用的传统锂离子电池，已逐渐显露出“力不从心”的疲态。目前商用锂离子电池的能量密度普遍停留在200—300瓦时/公斤，已无法满足无人机、高端电动车等场景对电池长续航、轻量化的需求。
以低空经济为例，但无人机飞行时间普遍局限在30—60分钟。电池重量占无人机重量的30%—40%。能量密度不足直接限制了其作业半径和载荷能力。
在电动汽车领域，消费者对续航里程的焦虑仍未消除。尽管主流车型续航里程已达500—700公里，但冬季衰减、快充损耗等问题依然突出。
　　传统锂离子电池的能量密度和性能已接近理论极限。相比之下，锂金属电池凭借其远超传统锂离子电池的理论能量密度，被寄予厚望。锂金属的理论比容量是现有石墨负极的10倍以上。采用锂金属作为负极的电池，理论上能实现能量密度的跨越式提升。”　　
新设计理念突破传统限制
　　面对传统锂电池的技术瓶颈，中国科学家提出高能二次金属锂电池“离域化”电解液设计理念，突破传统溶剂化结构的限制。传统锂电池所使用的电解液配方较为单一。这种高度结构化的体系限制了锂离子的反应行为。传统电解液依赖单一溶剂主导结构，锂离子在其中的传输与反应行为和界面稳定性难以精准调控，导致电池能量密度、循环寿命和安全性难以平衡。
　　为破解这一难题，科学家强化材料科学、电化学、人工智能、储能等多学科交叉融合，构建了电解液溶剂和锂盐组分高通量筛选平台，并将先进算法与筛选平台融合，大幅缩短电解液体系研发周期。同时，团队积极开展国际合作与产学研协同创新，与新加坡国立大学、特种化学电源全国重点实验室及多家国内头部企业加强合作，联合开展关键技术攻关，推进原始创新与工程化应用。
　　科学家打破了传统电解液对单一溶剂主导结构的依赖。通过引入多组分体系，我们构建了更加自由、多样且无序的溶剂化微环境，显著提升了电解液的成分多样性和冗余度。这种设计为锂离子在复杂微观环境中的高效传输提供了有利条件，并实现了对电极反应行为。
　　科学家用高分辨光谱技术与多尺度理论模拟手段，从分子层面深入揭示了“离域化”电解液的作用机制：它能有效降低锂离子迁移能垒，同时抑制电极界面副反应，提高反应可逆性，从而在提升能量密度的同时，保障电池的循环寿命和安全性。
　　产业化进程加速
　　在应用场景方面，该技术已率先在我国三款型号的微型全电无人飞行器上实现实装应用，展现出“一克电池飞一公里”的卓越轻量化续航能力。“实装测试显示，搭载该电池的无人飞行器巡航时间较现有主流电池提升约2.8倍，获得了整机单位和用户单位的一致认可。