清华大学化工系张强教授团队在固态锂电池研究领域实现关键技术突破，其研发的新型聚合物电解质为提升电池安全性与能量密度开辟了新路径。相关研究成果已发表于国际顶级学术期刊《自然》，标志着我国在固态电池技术领域迈出重要一步。
当前固态电池商业化进程面临两大核心挑战：其一，固态电解质与电极材料间的刚性接触导致界面阻抗显著增加；其二，电解质在高压正极与高活性负极构成的极端化学环境中难以保持稳定。针对这些技术瓶颈，研究团队创新性地提出"富阴离子溶剂化结构"设计理念，通过分子工程手段开发出含氟聚醚基聚合物电解质。
该新型电解质采用热引发原位聚合工艺，在电池内部形成具有柔韧性的离子传输通道。这种结构设计不仅显著改善了固-固界面的物理接触质量，更将离子电导率提升至传统固态电解质的3倍以上。实验数据显示，采用该电解质的富锂锰基正极材料在4.5V高压下仍能保持稳定循环，界面阻抗较传统体系降低60%。
基于该技术构建的8.96Ah聚合物软包电池展现出突破性性能指标：在1MPa外部压力条件下，电池能量密度达到604Wh/kg，较现有商业化产品提升近40%。更值得关注的是，该电池在满电状态下通过严苛安全测试——经直径3mm钢针穿刺后未发生热失控，在120℃高温环境中静置6小时亦未出现燃烧或爆炸现象，充分验证其本征安全特性。
技术团队通过多尺度表征技术揭示，含氟聚醚分子链中的强电负性基团可有效调控锂离子溶剂化结构，在电极表面形成稳定的钝化层。这种独特的界面化学特性，使得电解质能够同时适配高电压正极材料与锂金属负极，为全固态电池的实用化奠定了材料基础。
据研究团队介绍，该技术路线具有显著的工艺兼容性优势，其原位聚合工艺可与现有锂离子电池产线无缝衔接。随着材料体系的持续优化，预计未来3-5年内有望实现固态电池的规模化生产，为新能源汽车、储能电站等领域提供更高性能的动力解决方案。
