在新能源领域技术攻坚的关键赛道上，高能数造（西安）技术有限公司首席科学家唐伟教授，携手东南大学吴宇平教授等组成国际科研团队，在锂金属电池核心材料领域实现重大突破——基于固态电解质界面膜（SEI）化学调控的宽温域电解液技术，为宽温域电解液的设计提供了有效策略，对推动宽温域锂金属电池的技术突破和商业化进程具有重要指导意义。相关研究成果不仅登上《德国应用化学》期刊，更被《中国科学报》头版重点报道，彰显了高能数造科研团队在新能源技术研发领域的前沿实力。  

 

【唐伟教授引领：从分子设计到系统集成的产业级突破】

唐伟 （高能数造首席科学家）

作为高能数造首席科学家，唐伟教授长期深耕电化学储能领域，其带领的团队此次聚焦锂金属电池“低温性能衰减、枝晶生长”等行业痛点，创新性提出“局部高浓电解液设计策略”：通过调控锂离子溶剂化结构，促使阴离子主导分解，在锂金属负极表面构建富含氟化锂等无机组分的SEI界面。这一突破不仅解决了传统电解液在宽温域下的稳定性难题，更通过电化学性能测试、原位光学观察等多维度验证，证实了技术路线的可靠性——采用该电解液的5.8Ah大容量电池，可在-40℃至60℃温度区间稳定运行，25℃时能量密度达503.3Wh/kg，循环寿命超260次，-40℃低温下仍能实现339Wh/kg的超高放电能量密度。

技术层面的突破性意义

宽温域性能突破：打破传统电解液 - 20℃~50℃的工作限制，-40℃低温放电容量保持率达 82%仍能输出 339Wh/kg 的高能量密度，满足新能源汽车全气候场景、极地设备等极端环境需求；

循环寿命提升：260次循环的长寿命表现，为储能电站等需要高可靠性的应用场景提供技术支撑；

安全性能优化：无机 SEI 层抑制枝晶刺穿隔膜风险，电池热失控温度提升 120℃，降低安全事故发生率。

枝晶 “抑制剂”：高达 1200MPa 的机械强度，如同坚固的铠甲，有效缓冲锂枝晶生长应力，在 - 40℃低温下，枝晶抑制率超 90%；

离子高速通道：LiF 晶体独特的面心立方结构，为锂离子打造了专属的 “高速公路”，离子迁移数提升至 0.72，较传统电解液提高 140%；能够有效抵御高温下的化学分解和低温下的结构塌陷，让电池在极端温度环境中依然保持高效运行。

使用 WTAE 评估锂袋电池。a） 5.8 Ah袋式电池的长期循环，插图显示袋式电池的光图像。b） 5.8 Ah袋式电池的规格。c）在不同温度下放电的5.8 Ah袋式电池的电压分布。d）本研究和文献中报道的不同温度下LMB的放电能量密度。e）本工作和文献中报告的LMBs的能量密度和循环次数（标准：能量密度≥300 Wh kg −1 ）。f）在−20°C放电时由1.28 Ah封装电池供电的无人机光学图像。

【多维价值释放：重塑新能源技术格局】

技术性能：定义行业新标杆

当前市场主流电解液工作温度局限在 - 20℃~50℃，唐伟教授团队的突破直接将这一范围拓宽至行业领先水平。-40℃低温下 82% 的放电容量保持率，从底层技术上实现自主创新，打破国外技术封锁，为中国在全球新能源竞争中赢得话语权。让新能源设备在极地科考、高空无人机等极端场景中也能稳定运行；60℃高温循环下每日容量衰减率＜0.05%，彻底解决热带地区电池鼓包报废难题，为新能源汽车全气候应用提供坚实保障。

产业贡献：开启新能源产业革新新篇章

作为高能数造首席科学家，唐伟教授的技术创新在新能源产业的多个关键领域展现出巨大价值：

革新新能源汽车应用体验：传统锂电池因温度适应性差，限制了新能源汽车在极端气候地区的推广。唐伟教授团队研发的宽温域电解液技术，让电池无需依赖复杂温控系统即可在全气候环境下稳定运行，大幅提升车辆续航可靠性与安全性，加速新能源汽车向更广泛市场渗透。

拓展储能产业应用边界：在电网级储能领域，该技术有效解决了极端温度下电池性能波动问题，降低了储能系统对温控设备的依赖，显著提升储能项目的全生命周期经济性与稳定性，为大规模可再生能源消纳与存储提供了可靠技术支撑，推动储能产业迈向新的发展阶段。

引领行业标准升级：唐伟教授团队的技术突破为电解液设计提供了全新思路，将推进宽温域电池相关国家标准的制定，从底层技术到行业规范，全面推动新能源产业的标准化、规范化发展，重塑全球新能源产业竞争格局。

高能数造：以创新驱动产业未来

从实验室里的分子设计，到行业标准的重新定义，唐伟教授的每一次技术突破，也正是高能数造以创新为驱动发展战略的生动实践。作为一家深耕新能源领域的创新企业，高能数造始终坚持 “科研 - 产业” 双轮驱动模式，汇聚顶尖人才团队，构建起从基础研究到工程化应用的全链条研发体系。此次锂金属电池宽温域技术的突破，正是公司研发实力与行业担当的生动写照。

未来，高能数造将持续深耕新能源技术创新，推动更多科研成果从 “书架” 走向 “货架”，为全球能源变革贡献中国智慧与中国方案。

 

（注：文中技术细节均基于《德国应用化学》发表成果及《中国科学报》报道，数据真实可溯）

相关论文信息：https://doi.org/10.1002/anie.202503693

原文刊登于2025年5月20日《中国科学报》第1版

报道链接：https://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2025/5/384614.shtm