清華大學化工系張強教授團隊在固態(tài)鋰電池電解質研究方面取得突破性成果，相關研究論文已在國際權威期刊《自然》在線發(fā)表。該成果為開發(fā)兼具高安全性與高能量密度的固態(tài)鋰電池提供了全新技術路徑。

當前固態(tài)電池商業(yè)化面臨兩大技術瓶頸：一是固體電極與固體電解質間因剛性接觸導致的界面阻抗過大；二是電解質在寬電壓范圍內難以同時適配高電壓正極材料與高活性負極材料的極端化學環(huán)境。這些問題直接制約了固態(tài)電池的能量密度提升與安全性能保障。

研究團隊創(chuàng)新性地提出"富陰離子溶劑化結構"設計理念，開發(fā)出新型含氟聚醚基聚合物電解質。通過熱引發(fā)原位聚合工藝，該電解質在電池內部形成柔性界面層，既增強了電極與電解質間的物理接觸，又構建了高效的離子傳輸通道。實驗數(shù)據(jù)顯示，這種結構設計使電解質的離子電導率提升了一個數(shù)量級。

基于該電解質的富鋰錳基聚合物電池展現(xiàn)出卓越的電化學性能。在1MPa外部壓力條件下，8.96Ah規(guī)格的軟包電池能量密度達到604Wh/kg，較現(xiàn)有商業(yè)化產品提升近40%。更值得關注的是，該電池在滿電狀態(tài)下通過嚴苛安全測試：經直徑3mm鋼針貫穿后未發(fā)生起火，在120℃高溫環(huán)境中靜置6小時亦未出現(xiàn)爆炸或燃燒現(xiàn)象。

技術團隊透露，這種新型電解質體系具有顯著的工藝兼容性。其原位聚合特性可適配現(xiàn)有鋰離子電池產線，通過簡單的工藝調整即可實現(xiàn)固態(tài)電池的規(guī)模化生產。目前研究團隊正與多家新能源企業(yè)開展合作，加速推進該技術的產業(yè)化進程。

業(yè)內專家指出，這項研究突破了傳統(tǒng)聚合物電解質在高電壓適配性方面的技術瓶頸，為固態(tài)電池走向實用化掃清了關鍵障礙。特別是其兼顧高能量密度與本質安全的特性，有望推動電動汽車、儲能系統(tǒng)等領域的技術革新。