新能源汽車產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展的當(dāng)下，續(xù)航焦慮與電池壽命問題始終是橫亙在消費者面前的兩大難題。西安工業(yè)大學(xué)新能源材料科研團(tuán)隊歷經(jīng)十二年攻關(guān)，在鋰離子電池核心材料領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)重大突破，為破解"能量密度-壽命-安全"的全球性技術(shù)瓶頸提供了中國方案。

自2008年起，這支由60余名博士碩士組成的科研團(tuán)隊，在國家科技計劃支持下開啟鋰離子電池正負(fù)極材料研究。初期團(tuán)隊采取正負(fù)極材料分頭攻關(guān)模式，經(jīng)過五年技術(shù)沉淀，研究人員發(fā)現(xiàn)正負(fù)極材料在界面穩(wěn)定性方面存在共性機(jī)理，遂調(diào)整策略轉(zhuǎn)向材料體系融合創(chuàng)新。這種研究范式的轉(zhuǎn)變，為后續(xù)技術(shù)突破奠定了理論基礎(chǔ)。

團(tuán)隊在實驗中揭示，鋰離子與過渡金屬離子的混排效應(yīng)是導(dǎo)致正極材料電壓衰減的關(guān)鍵因素。基于此發(fā)現(xiàn)，科研人員創(chuàng)新性提出"雙相協(xié)同"理論框架，通過構(gòu)建"耐蝕高導(dǎo)界面"體系，將導(dǎo)電/導(dǎo)鋰功能相引入單相電極材料。這種材料表面功能化改性技術(shù)，同時解決了正負(fù)極材料存在的結(jié)構(gòu)失穩(wěn)、載流子輸運受阻和界面腐蝕三大共性難題。

經(jīng)過持續(xù)技術(shù)迭代，新型正負(fù)極材料實現(xiàn)能量密度提升30%-40%，制造成本降低30%-50%的突破性進(jìn)展。在全固態(tài)電池研發(fā)領(lǐng)域，團(tuán)隊更是闖入國際"無人區(qū)"。面對富鋰錳基正極材料在固態(tài)電池中的適配難題，科研人員通過調(diào)整材料組分配比，將電子電導(dǎo)率提升至臨界值，成功突破技術(shù)瓶頸。

在實驗攻堅階段，團(tuán)隊成員保持日均10小時高強(qiáng)度工作，建立標(biāo)準(zhǔn)化實驗流程。通過200余次材料配方優(yōu)化和300余次電池裝配驗證，最終創(chuàng)下700次充放電循環(huán)零衰減的世界紀(jì)錄。這項成果為開發(fā)600Wh/kg級高能量密度動力電池提供了關(guān)鍵材料支撐，相關(guān)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

十二年磨一劍，該團(tuán)隊在權(quán)威期刊發(fā)表論文121篇，累計被引3614次，形成從基礎(chǔ)理論到產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的完整創(chuàng)新鏈。其研發(fā)的寬溫域10V固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)，已進(jìn)入中試階段。這項具有自主知識產(chǎn)權(quán)的原創(chuàng)成果，不僅推動我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級，更培養(yǎng)出多位國家級科研人才，彰顯了基礎(chǔ)研究服務(wù)國家戰(zhàn)略的示范價值。