近期新研发的锂电新材料

近年来，锂电新材料研发取得了诸多进展，以下是一些新研发的锂电新材料：

• 二维垂直梯型聚合物正极材料：由清华大学深圳国际研究生院副教授陈振、彭乐乐团
队研发。该材料由碳、氢、氧、硫等轻质元素组成，不含毒性过渡金属元素，环境友
好。其内部形成丰富空隙和结构性“缺陷”，为锂离子传输构建了“立体交通网”，使
锂离子能快速垂直迁移。基于该正极材料制备的锂离子电池在高电流密度下，30秒即可
完成70%充电，在零下50°C的极端低温环境中，3分钟内可实现55%的充电量，且经过
4000次充放电循环，容量保持率超过90%。

• 可修复老化的富锂锰基正极材料：中国科学院宁波材料技术与工程研究所研究团队发
现，富锂锰基正极材料具有“负热膨胀”特性，即“遇热收缩”，这与大多数物质“热
胀冷缩”的性质不同。这种收缩行为可帮助老化的电池恢复电压，实现电池的“返老还
童”。研究团队还提出了利用这一特性让老化电池恢复性能的创新方法，通过对富锂锰
基电池进行低电压充电数次，可使电池的平均放电电压恢复到接近100%，同时修复正极
材料的结构损伤，显著延长电池使用寿命。

• 用于固态电池的新型聚合物材料：中国科学院金属研究所科研团队制备出的新型聚合物
材料，在主链上同时引入具有离子传导功能的乙氧基和具备电化学活性的硫醚键，在分子
尺度上实现了界面一体化。该材料不仅具备高离子传输能力，还能在不同电位区间实现离
子传输与存储行为的可控切换。基于该材料构建的一体化柔性电池可承受20000次反复弯
折，当将其作为复合正极中的聚合物电解质使用时，复合正极能量密度提升达86%。

• MOF材料：2025年诺贝尔化学奖授予了在MOF（金属有机框架）材料研究方面有突出贡
献的科学家。MOF材料由金属离子和有机配体组装而成，具有高孔隙率、大比表面积和独特
的柔韧性等特性。它可用于锂电池的正极、负极、隔膜和电解质等部件，例如用MOF做正极
的锂电池能量密度能到549瓦时/千克，用酸和氯化锆合成的MOF作为固态电解质时离子转移
数能到0.63，优于普通碳酸酯体系。