在新能源汽車與低空經濟領域,固態電池作為下一代鋰電池的核心技術,正展現出巨大的應用潛力。近期,我國科研人員在固態電池研發上取得一系列突破性進展,為這一前沿技術的商業化應用掃清了關鍵障礙。
長期以來,全固態金屬鋰電池的性能提升受制于固固界面接觸難題。鋰離子在充放電過程中需在正負極間遷移,而固態電解質作為離子傳輸的“通道”,與金屬鋰電極的物理特性存在顯著差異——前者硬如陶瓷,后者軟似橡皮泥。兩者接觸時形成的凹凸界面,導致離子傳輸受阻,直接影響電池的充放電效率與續航能力。
針對這一瓶頸,我國多個科研團隊通過技術創新實現了三大關鍵突破。其中,中國科學院物理研究所聯合多家單位開發的“碘離子介導界面修復技術”,被形象地稱為“特殊膠水”。該技術利用碘離子在電場作用下的定向遷移特性,自動填充電極與電解質界面的微小縫隙,使兩者緊密貼合,顯著提升了離子傳輸效率。
中國科學院金屬所的科研團隊則從材料結構入手,為電解質設計了柔性聚合骨架。這種“升級版保鮮膜”不僅具備優異的抗拉耐折性能,可經受2萬次彎折或擰成麻花狀而不損壞,還通過添加功能化學組分,將電池的儲電能力提升了86%。實驗表明,搭載該技術的電池在保持柔韌性的同時,能量密度大幅提高。
在安全性方面,清華大學團隊研發的“氟化物保護殼技術”為電解質穿上了“耐高壓鎧甲”。通過引入含氟聚醚材料,電極表面形成致密的氟化物保護層,有效抵御高電壓對電解質的破壞。經測試,滿電狀態下的電池在針刺實驗與120℃高溫環境中均未發生爆炸,實現了安全與續航的雙重保障。
這些技術突破的直接效果是固態電池性能的跨越式提升。此前,100公斤重的電池僅能支持500公里續航,而如今這一數值有望突破1000公里。隨著固固界面接觸難題的逐步解決,固態電池的商業化進程正加速推進,為新能源汽車與低空經濟領域注入新的發展動能。












