清华大学化工系张强教授团队在固态电池领域取得关键突破，其研发的新型聚合物电解质为高能量密度电池的实用化开辟了新路径。该成果以“调控聚合物电解质溶剂化结构实现600 Wh kg⁻¹锂电池”为题，于国际顶级学术期刊《自然》在线发表。
针对固态电池产业化面临的两大核心挑战——固-固界面接触不良与电解质化学稳定性不足，研究团队创新性地提出“富阴离子溶剂化结构”设计策略。通过引入含氟聚醚基团并采用热引发原位聚合技术，成功构建出兼具高离子电导率和优异机械性能的电解质体系。实验数据显示，该电解质可使固态界面接触电阻降低60%以上，同时将离子迁移数提升至0.72。
基于该技术的8.96Ah聚合物软包电池展现出突破性性能。在1MPa外压条件下，电池能量密度达到604Wh/kg，较现有商业化产品提升近40%。更引人注目的是，该电池在满电状态下通过针刺试验与120℃高温静置6小时的严苛安全测试，全程未发生热失控现象，彻底突破了传统锂离子电池的安全瓶颈。
团队开发的富锂锰基正极匹配体系进一步验证了技术优势。循环测试表明，电池在500次充放电后容量保持率仍达92%，较传统电解液体系提升15个百分点。这种性能跃升源于电解质对正极表面CEI膜和负极SEI膜的双重优化作用，有效抑制了高电压下的副反应发生。
该研究成果为下一代动力电池技术提供了完整的解决方案。通过分子层面的溶剂化结构调控，实现了电解质在4.5V高电压和强还原性负极环境中的稳定运行。业内专家指出，这项突破或将推动固态电池从实验室走向产业化，为电动汽车和储能领域带来革命性变革。
