固態(tài)電池作為下一代鋰電池技術(shù)的核心方向，正為新能源汽車、低空經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域注入全新動能。近日，我國科研團(tuán)隊在全固態(tài)金屬鋰電池領(lǐng)域取得關(guān)鍵突破，成功攻克“固固界面”接觸難題，推動電池續(xù)航里程從500公里躍升至1000公里以上，為固態(tài)電池商業(yè)化掃清核心障礙。

電池充放電過程中，鋰離子如同“外賣小哥”在正負(fù)極間穿梭，而固態(tài)電解質(zhì)則是其行駛的“道路”。傳統(tǒng)硫化物固體電解質(zhì)硬度高、脆性大，金屬鋰電極卻柔軟易變形，二者結(jié)合時界面如“陶瓷板粘橡皮泥”，導(dǎo)致鋰離子傳輸受阻，成為固態(tài)電池量產(chǎn)的核心瓶頸。

針對這一難題，我國三大科研團(tuán)隊通過創(chuàng)新技術(shù)實現(xiàn)突破。中國科學(xué)院物理研究所聯(lián)合團(tuán)隊研發(fā)的“碘離子粘合劑”，如同“智能膠水”，在電場驅(qū)動下主動填補(bǔ)電極與電解質(zhì)間的微小縫隙，使界面接觸面積提升數(shù)倍，大幅降低電阻。實驗數(shù)據(jù)顯示，該技術(shù)可使電池內(nèi)阻降低40%，充放電效率顯著提升。

中國科學(xué)院金屬所團(tuán)隊則通過“柔性骨架”技術(shù)，為電解質(zhì)注入“抗變形基因”。他們以聚合材料構(gòu)建三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，使電池在彎折2萬次或擰成麻花狀后仍保持完整，同時通過添加功能分子提升鋰離子遷移速率，使電池儲電能力提升86%。這一突破解決了固態(tài)電池在復(fù)雜使用場景下的可靠性問題。

清華大學(xué)團(tuán)隊開發(fā)的“氟化物保護(hù)層”技術(shù)，則為電池安全加上雙重保險。含氟聚醚材料在電極表面形成耐高壓涂層，有效阻止高電壓導(dǎo)致的電解質(zhì)擊穿。經(jīng)測試，滿電狀態(tài)的電池在針刺和120℃高溫環(huán)境下均未發(fā)生爆炸，安全性能達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

業(yè)內(nèi)專家指出，三大技術(shù)的協(xié)同應(yīng)用，標(biāo)志著我國在固態(tài)電池領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)從“材料創(chuàng)新”到“系統(tǒng)集成”的跨越。隨著量產(chǎn)工藝的完善，全固態(tài)金屬鋰電池有望在3-5年內(nèi)進(jìn)入消費(fèi)市場，為電動汽車、無人機(jī)等領(lǐng)域提供更安全、更持久的動力解決方案。