中科大谈鹏教授：高能量密度锂气体软包电池

本文是一篇关于高能量密度锂气体软包电池的综述。背景方面，随着能源革命推进，传统锂离子电池能量密度已接近理论极限（<400 Wh/kg），而锂气体电池（如Li-O₂、Li-CO₂）因其远超锂离子电池的理论能量密度（3458和1876 Wh/kg）而备受关注。然而，以往研究多基于小型纽扣电池，忽视了实际软包电池规模化面临的挑战。研究目的方面，中国科学技术大学谈鹏教授团队旨在全面回顾Li-O₂和Li-CO₂软包电池的最新进展，重点总结阴极材料、气体扩散层、电解质（液态、固态/半固态）和封装材料的制备与性能，并讨论电池结构设计、组件重量分布优化以及失效分析。结论方面，文章指出实现高能量密度电池的关键在于开发简易、可扩展的阴极制备工艺、高安全性非挥发电解质、优化组件重量分布（尤其减少占重近70%的电解质）以及深化阴极侧产物不均匀分布、锂枝晶生长等失效机制研究。展望未来，需利用先进表征技术（如原位DEMS）阐明反应机理，并结合机器学习优化材料，构建多物理场仿真模型，以实现在智能卡、便携电子设备乃至火星探索等领域的应用。