據央視新聞最新報道,我國科研人員在全固態金屬鋰電池領域取得重大突破,成功攻克了困擾行業多年的固固界面接觸難題,推動固態電池續航能力實現質的飛躍。過去,100公斤電池僅能支持車輛行駛500公里,而如今這一數值有望突破1000公里,標志著我國在新能源電池技術領域邁入全球領先行列。
全固態電池的核心挑戰在于材料特性差異導致的界面接觸問題。傳統硫化物固體電解質硬度高、脆性大,如同陶瓷板;而金屬鋰電極則柔軟易變形,類似橡皮泥。兩者結合時,界面處會形成大量微小縫隙,阻礙鋰離子傳輸,直接影響電池充放電效率。為解決這一難題,我國多個科研團隊協同攻關,通過三項關鍵技術創新實現了固固界面的無縫貼合。
中國科學院物理研究所聯合多家單位開發的“碘離子界面調控技術”成為突破關鍵。研究團隊發現,碘離子在電場作用下會主動遷移至電極與電解質界面,像“交通警察”般引導鋰離子有序流動。這些離子能夠自動填補微小孔隙,使原本粗糙的接觸面變得緊密光滑,從而消除界面阻抗。這一技術有效解決了全固態電池實用化的最大障礙。
與此同時,中國科學院金屬所通過“柔性骨架增強技術”顯著提升了電解質的機械性能。科研人員采用高分子聚合物構建三維支撐結構,賦予電解質類似保鮮膜的柔韌性。實驗表明,改造后的電解質可承受2萬次彎折而不破損,即使擰成麻花狀也能保持結構完整。更關鍵的是,柔性骨架中嵌入的特殊化學組分能加速鋰離子傳輸并提高儲鋰量,使電池容量提升86%。
清華大學的“氟化物界面強化技術”則為電池安全性提供了雙重保障。研究團隊利用含氟聚醚材料對電解質進行改性,在電極表面形成耐高壓的氟化物保護層。該保護層可有效防止高電壓導致的電解質擊穿,在滿電狀態下通過針刺實驗和120℃高溫測試而不發生爆炸。這項創新同時兼顧了續航提升與安全保障,為固態電池的商業化應用掃清了障礙。











