近日，我國科研領(lǐng)域在新能源電池技術(shù)方面取得重大突破，全固態(tài)金屬鋰電池的“卡脖子”難題被成功攻克，固態(tài)電池性能實(shí)現(xiàn)質(zhì)的飛躍。以往，100公斤的電池最多只能支持車輛行駛500公里，而如今這一續(xù)航瓶頸有望被突破，達(dá)到1000公里以上。

固態(tài)電池之所以尚未廣泛普及，關(guān)鍵在于其充放電過程中鋰離子的傳輸效率問題。鋰離子作為電池中的“能量搬運(yùn)工”，需要在正負(fù)極之間快速往返。然而，常用的硫化物固體電解質(zhì)硬度高、易碎，而金屬鋰電極則柔軟易變形，兩者結(jié)合時界面接觸不良，如同在崎嶇不平的道路上行駛，嚴(yán)重影響了電池的充放電效率和性能。

針對這一問題，我國多個科研團(tuán)隊(duì)展開了深入攻關(guān)，并取得了三大關(guān)鍵技術(shù)突破。首先，中國科學(xué)院物理研究所聯(lián)合多家單位，研發(fā)出一種“特殊膠水”——碘離子。這種碘離子在電池工作時，能夠像智能交通警察一樣，主動引導(dǎo)鋰離子流向電極和電解質(zhì)的接口處，填補(bǔ)縫隙和孔洞，使電極和電解質(zhì)緊密貼合，從而解決了固-固界面接觸的難題。

其次，中國科學(xué)院金屬研究所則采用了“柔性變身術(shù)”。他們利用聚合材料為電解質(zhì)打造了一層堅(jiān)韌的“骨架”，使電池具備了出色的抗拉耐拽性能。這種電池在經(jīng)過2萬次彎折、擰成麻花狀等極端形變測試后，依然完好無損。同時，柔性骨架中加入的“化學(xué)小零件”還能提升鋰離子的傳輸速度和電池的儲電能力，使電池性能得到顯著提升。

最后，清華大學(xué)的科研團(tuán)隊(duì)通過“氟力加固”技術(shù)，進(jìn)一步提升了固態(tài)電池的安全性。他們利用含氟聚醚材料改造電解質(zhì)，使電極表面形成一層“氟化物保護(hù)殼”，有效防止了高電壓對電解質(zhì)的擊穿。這項(xiàng)技術(shù)使電池在滿電狀態(tài)下經(jīng)過針刺測試、120℃高溫箱測試等極端條件考驗(yàn)時，依然不會發(fā)生爆炸，確保了電池的安全與續(xù)航。

隨著全固態(tài)電池技術(shù)的突破，新能源汽車的續(xù)航里程有望實(shí)現(xiàn)翻倍增長。中國科學(xué)院物理研究所的黃學(xué)杰團(tuán)隊(duì)聯(lián)合多家機(jī)構(gòu)，成功解決了全固態(tài)金屬鋰電池中固體電解質(zhì)和鋰電極之間的緊密接觸難題。黃學(xué)杰教授表示，最新研究成果使全固態(tài)金屬鋰電池在低壓力甚至無壓力下也能正常工作，電池性能在數(shù)百次循環(huán)充放電后依然保持穩(wěn)定優(yōu)異。

全固態(tài)電池技術(shù)的突破不僅將大幅提升新能源汽車的續(xù)航里程，還將為新能源車產(chǎn)業(yè)鏈帶來“降本增效”與“資源安全”的新機(jī)遇。當(dāng)前，液態(tài)鋰離子電池的正極材料高度依賴鈷、鎳等稀缺金屬，這些金屬的儲量有限、價(jià)格波動大，且進(jìn)口依賴度高。而全固態(tài)電池技術(shù)通過解決金屬鋰負(fù)極與固體電解質(zhì)的界面接觸與穩(wěn)定性難題，為使用硫、硫化物、氯化物等資源豐富、成本低廉的正極材料創(chuàng)造了條件，顯著降低了對稀缺金屬的依賴。

黃學(xué)杰教授強(qiáng)調(diào)，此次技術(shù)突破的核心意義在于證明了以金屬鋰或鋰合金作為無機(jī)電解質(zhì)全固態(tài)電池的負(fù)極在工程化上是可行的。這標(biāo)志著我國在下一代電池技術(shù)的國際競賽中，已從重要“跟跑者”轉(zhuǎn)變?yōu)椴糠帧邦I(lǐng)跑者”，為全球能源存儲技術(shù)的發(fā)展貢獻(xiàn)了中國智慧和中國方案。