让手机锂电池具备高而稳定的储能密度，是提升电池使用性能的关键。近日，北京大学深圳研究生院新材料学院教授潘锋团队研发了一种锂电池钴酸锂正极材料，让电池储能密度首次接近理论极限。未来，智能手机锂电池的体积将更小，使用时间将更长。

“手机使用的锂电池正极材料通常是钴酸锂层状氧化物，它的可逆比容量理论上能达到274毫安时每克。这个数值越高，代表电池的储能能力越强，能在相同条件下使用更长时间。”潘锋说，但实际情况是，在钴酸锂的层状结构中，只有50%至60%的锂能可以在充放电过程中被充分利用，对应获得的可逆比容量只有140至165毫安时每克。

为了接近理想的锂电池利用率，团队创新性地设计了一种梯度无序结构的钴酸锂正极材料——具备界面阻抗低、有效电压高等特点，表现出对化学机械应变的强大抵抗力，最大限度减少了界面副反应的发生，减轻了材料在高电压下的不可逆相变。

这些改进将锂电池利用率提高至93%，可逆比容量达256毫安时每克，首次实现了储能密度接近理论极限。

潘锋说，该材料还表现出超越现有高电压钴酸锂材料的高循环稳定性，这些优异的性能正好和需要高能量、高功率的无人机电池相适配。

研究成果近日发表于国际顶级能源期刊《先进材料》上。目前，团队正在推进新材料的产业化，进一步开发实用、高性能的新型锂电池正极材料。