固態電池作為下一代鋰電池的核心技術方向,正為新能源汽車、低空經濟等領域開辟廣闊的應用空間。近期,我國科學家在這一前沿領域取得多項突破性進展,推動固態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”,在正負極間穿梭輸送電子,而固態電解質則是其運行的“道路”。然而,硫化物固體電解質因硬度高、脆性大,與柔軟的金屬鋰電極結合時,界面處易形成坑洼不平的接觸面,導致鋰離子傳輸受阻,影響充放電效率。這一“固固界面”難題,成為固態電池商業化進程中的關鍵障礙。
如今,我國科研團隊通過三大關鍵技術突破,成功破解這一難題。中國科學院物理研究所聯合多家單位研發的“特殊膠水”——碘離子,成為解決界面接觸問題的核心。這種材料在電池工作時,會沿電場方向遷移至電極與電解質界面,主動吸附鋰離子并填補微小縫隙,使電極與電解質緊密貼合,突破全固態電池實用化的最大瓶頸。
中國科學院金屬所的團隊則另辟蹊徑,通過“柔性變身術”提升電池性能。他們以聚合材料為電解質構建柔性骨架,賦予電池類似升級版保鮮膜的抗拉耐折特性。實驗顯示,這種電池在彎折2萬次或擰成麻花狀后仍能保持完好。同時,骨架中添加的“化學小零件”可加速鋰離子傳輸并增加儲電量,使電池容量提升86%。
在安全性方面,清華大學科研團隊通過“氟力加固”技術實現突破。他們利用含氟聚醚材料改造電解質,氟元素的“耐高壓”特性可在電極表面形成保護殼,防止高電壓擊穿電解質。經測試,滿電狀態下的電池在針刺、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。
這些技術突破顯著提升了固態電池的續航能力。此前,100公斤電池僅能支持500公里續航,而如今有望突破1000公里大關。隨著“陶瓷板”與“橡皮泥”般材料的嚴絲合縫,固態電池的商業化進程正加速推進。











