在新能源汽車與低空經濟等前沿領域,固態電池被視為下一代鋰電池技術的核心突破口,其廣闊的應用前景正吸引全球科研力量的聚焦。近期,我國科學家在該領域取得關鍵性進展,成功攻克全固態金屬鋰電池的核心技術難題,推動電池性能實現質的飛躍。
傳統鋰電池中,鋰離子如同“外賣小哥”,在正負極間穿梭完成充放電過程,而固態電解質則是其運行的“道路”。然而,硫化物固體電解質硬度高、脆性大,金屬鋰電極卻柔軟易變形,二者結合時界面如同“陶瓷板貼橡皮泥”,存在大量縫隙與孔洞,導致鋰離子傳輸受阻,成為制約固態電池商業化的關鍵瓶頸。此前,100公斤電池僅能支持500公里續航,而如今這一數字有望突破1000公里。
針對這一難題,我國科研團隊通過三大技術突破,實現了“陶瓷板”與“橡皮泥”的緊密貼合。中國科學院物理研究所聯合多團隊開發的“碘離子粘合技術”,如同為電池注入“特殊膠水”。工作時,碘離子會主動聚集在電極與電解質界面,填補縫隙并引導鋰離子高效傳輸,徹底解決了固固界面接觸不良的問題。
中國科學院金屬所則通過“柔性骨架技術”賦予電解質抗變形能力。科研人員將聚合材料制成“骨架”,使電池在彎折2萬次或擰成麻花狀后仍完好無損。同時,骨架中嵌入的“化學小零件”可加速鋰離子遷移并提升儲電能力,使電池容量提高86%。
清華大學團隊則通過“氟化改造技術”強化電解質安全性。含氟聚醚材料在電極表面形成“氟化物保護殼”,可承受高電壓沖擊,防止電解質被擊穿。實驗顯示,滿電狀態下的電池在針刺測試和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。











