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固态电池迎三大技术突破,全固态金属锂电池续航或破千公里大关

   时间:2025-10-17 08:20:45 来源:快讯编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

固态电池技术正成为新能源汽车和低空经济领域的关键突破口。作为下一代锂电池的核心方向,我国科学家近期在该领域取得一系列重要进展,推动固态电池性能实现质的飞跃。过去,100公斤电池仅能支持车辆行驶500公里,如今这一续航瓶颈有望突破1000公里,为产业应用开辟新空间。

电池充放电的本质是锂离子在正负极间的定向迁移。这一过程中,锂离子如同“快递员”,将电子从正极运送至负极,而固态电解质则构成其移动的“通道”。然而,传统硫化物固体电解质存在显著缺陷:其硬度堪比陶瓷,而金属锂电极却柔软如橡皮泥。当两者接触时,界面会形成凹凸不平的缝隙,导致锂离子传输受阻,直接影响电池的充放电效率,这也是固态电池商业化进程缓慢的核心原因。

针对这一难题,我国科研团队通过三大技术突破,成功破解固固界面接触难题。其中,中国科学院物理研究所联合多家单位开发的“碘离子黏合技术”尤为引人注目。该技术利用碘离子在电场作用下的定向迁移特性,使其主动聚集在电极与电解质界面,自动填补缝隙和孔洞。这一过程如同“智能胶水”,使原本松散的接触面变得紧密,从而突破固态电池实用化的最大障碍。

另一项创新来自中国科学院金属所的“柔性骨架技术”。研究人员通过在电解质中引入聚合物骨架,使其具备类似保鲜膜的柔韧性和抗变形能力。实验显示,这种新型电解质在弯折2万次或拧成麻花状后仍能保持完整,完全适应日常使用中的形变需求。更关键的是,骨架中添加的特殊化学成分可加速锂离子迁移并提升其携带量,使电池储电能力提升86%,为续航提升提供直接支撑。

在安全性方面,清华大学团队提出的“氟化物保护技术”取得突破。通过在电解质中引入含氟聚醚材料,电极表面形成一层耐高压的“氟化物保护壳”。该结构可有效防止高电压对电解质的破坏,使电池在满电状态下通过针刺测试和120℃高温箱测试而不发生爆炸,实现安全与续航的双重保障。

 
 
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