随着新能源汽车、电动飞行器及人形机器人等领域的迅猛发展，动力系统的性能需求被推向新高度。其中，开发兼具高能量密度与安全性的电池技术，已成为行业突破的关键方向。近日，清华大学化工系张强教授团队在锂电池电解质领域取得突破性进展，其研究成果发表于国际顶级学术期刊《自然》，为固态锂电池的实用化提供了创新思路与技术支撑。
固态电池因具备高能量密度与本征安全优势，被视为下一代二次锂电池的核心发展方向。尤其以富锂锰基层状氧化物为正极的体系，理论能量密度可突破600Wh/kg，远超传统液态电池。然而，实际应用中仍面临两大挑战：一是固态材料间因刚性接触导致的界面接触不良；二是电解质难以在宽电压范围内同时适配高电压正极与强还原性负极的极端化学环境。如何在不依赖高压或复杂结构的前提下，构建稳定高效的固-固界面，成为该领域亟待攻克的科学难题。
针对上述问题，张强团队提出“富阴离子溶剂化结构”设计策略，成功开发出新型含氟聚醚电解质。该材料通过热引发原位聚合技术，显著增强了固态界面的物理接触与离子传导效率，同时提升了电池的耐高压性能与界面稳定性。实验数据显示，采用该电解质组装的富锂锰基聚合物电池展现出优异性能：在1MPa外压下，8.96Ah软包全电池的能量密度达604Wh/kg，较商业化产品提升显著；在满充状态下，该电池顺利通过针刺测试与120℃高温静置6小时的安全挑战，未发生燃烧或爆炸现象。
这一突破为固态电池的商业化应用开辟了新路径。研究团队指出，新型电解质的开发不仅解决了固-固界面兼容性难题，更通过结构优化实现了能量密度与安全性的双重提升。未来，该技术有望直接应用于动力电池、储能系统等领域，推动相关产业向更高性能、更安全的方向发展。
