在電池技術(shù)領(lǐng)域，傳統(tǒng)鋰電池正極材料多采用鈷、鎳等無機礦物，然而這類材料正面臨資源稀缺、成本高昂、安全性欠佳以及柔性不足等諸多挑戰(zhàn)。與之形成鮮明對比的是，有機電極材料憑借取材廣泛、分子可靈活設(shè)計以及自身柔韌等優(yōu)勢，被視作極具潛力的“綠色電池新星”。不過，此前有機電極材料一直難以同時實現(xiàn)高容量與大負載，導(dǎo)致制成的電池存在電量不足或充電緩慢的問題，嚴(yán)重制約了其實用化進程。

為攻克這一難題，天津大學(xué)許運華教授團隊聯(lián)合華南理工大學(xué)黃飛教授團隊等單位展開深入研究。研究團隊以新型n型導(dǎo)電聚合物材料聚（苯并二呋喃二酮）（PBFDO）為基礎(chǔ)，通過系統(tǒng)調(diào)控材料中電子與鋰離子的“協(xié)同傳輸”效率，成功研制出一種新型有機正極材料。這種材料兼具優(yōu)異的電子導(dǎo)電性、鋰離子快速傳輸能力以及高儲能容量，有效解決了傳統(tǒng)有機電極材料的關(guān)鍵問題。

基于這一新型有機正極材料，研究團隊制備出一款能量密度超過250瓦時/公斤的有機軟包電池。這一能量密度數(shù)值超越了目前廣泛應(yīng)用的磷酸鐵鋰電池。不僅如此，該電池還展現(xiàn)出卓越的溫度適應(yīng)能力，能夠在 -70℃到 80℃的極端溫度環(huán)境下正常工作。同時，它還具備良好的柔韌性與安全性，為未來電池設(shè)定了高性能與高安全兼顧的新標(biāo)準(zhǔn)。

實驗結(jié)果顯示，該電池的電極在經(jīng)歷彎折、拉伸甚至外力擠壓后，依然能夠保持完好，且電池容量沒有絲毫減少。團隊研制的安時（Ah）級別軟包電池成功通過了嚴(yán)格的針刺安全測試，在充放電過程中不變形，充分驗證了其安全性。這標(biāo)志著有機電池從實驗室走向?qū)嶋H應(yīng)用邁出了關(guān)鍵且堅實的一步。

許運華教授表示，這項研究成果突破了電池技術(shù)在資源與環(huán)境方面的約束，不僅實現(xiàn)了與商用電池相媲美的高能量密度，還同步兼顧了安全性能和極寬的溫度適應(yīng)性。該成果為未來開發(fā)“綠色電池”奠定了關(guān)鍵的材料基礎(chǔ)，其柔性特質(zhì)也為未來柔性電子、可穿戴設(shè)備等領(lǐng)域提供了全新的儲能解決方案。

目前，研究團隊正加快推進該技術(shù)的成果轉(zhuǎn)化與產(chǎn)業(yè)化進程，致力于建設(shè)有機軟包電池生產(chǎn)線，積極探索其商業(yè)化應(yīng)用前景，力求助力我國在下一代電池技術(shù)競爭中占據(jù)有利地位。