固態(tài)電池技術(shù)作為下一代鋰離子電池的核心突破方向,正在新能源汽車、低空飛行器等領(lǐng)域掀起技術(shù)革新浪潮。我國科研團(tuán)隊近期在該領(lǐng)域取得多項關(guān)鍵突破,為固態(tài)電池商業(yè)化應(yīng)用掃清障礙,使新能源汽車?yán)m(xù)航里程有望突破1000公里大關(guān)。
制約固態(tài)電池大規(guī)模應(yīng)用的核心難題在于固固界面接觸問題。傳統(tǒng)硫化物固體電解質(zhì)質(zhì)地堅硬如陶瓷,而金屬鋰電極卻柔軟似橡皮泥,兩者結(jié)合時形成的凹凸界面如同將橡皮泥粘貼在陶瓷板上,導(dǎo)致鋰離子傳輸通道受阻,直接影響電池充放電效率。這種材料特性不匹配問題,成為阻礙固態(tài)電池走向市場的關(guān)鍵瓶頸。
針對這一難題,國內(nèi)三大科研團(tuán)隊分別從不同技術(shù)路徑實(shí)現(xiàn)突破。中國科學(xué)院物理研究所團(tuán)隊研發(fā)的"碘離子界面調(diào)節(jié)技術(shù)",通過在電池工作時引導(dǎo)碘離子向電極-電解質(zhì)界面遷移,形成類似流沙的自修復(fù)層。這些離子能夠自動填補(bǔ)界面微小縫隙,使兩種不同性質(zhì)的材料實(shí)現(xiàn)無縫貼合,有效提升鋰離子傳輸效率。
中國科學(xué)院金屬研究所團(tuán)隊則開創(chuàng)了"柔性電解質(zhì)骨架"技術(shù)。研究人員將聚合物材料構(gòu)建成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),賦予電解質(zhì)類似保鮮膜的柔韌特性。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,這種新型電解質(zhì)在經(jīng)歷2萬次彎折、扭曲成麻花狀后仍保持結(jié)構(gòu)完整。更關(guān)鍵的是,通過在骨架中嵌入特殊功能分子,既加速了鋰離子遷移速度,又使電池儲能密度提升86%,實(shí)現(xiàn)性能與耐久性的雙重突破。
清華大學(xué)團(tuán)隊開發(fā)的"氟化物界面強(qiáng)化技術(shù)"則聚焦于安全性提升。通過在電解質(zhì)表面構(gòu)建含氟聚醚保護(hù)層,形成耐高壓的氟化物界面膜。該技術(shù)使電池在滿電狀態(tài)下通過針刺測試和120℃高溫考驗(yàn)而不發(fā)生爆炸,成功實(shí)現(xiàn)安全性能與能量密度的協(xié)同優(yōu)化。這項突破為高電壓固態(tài)電池的商業(yè)化應(yīng)用鋪平道路。
技術(shù)突破帶來的性能躍升效果顯著。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示,采用新技術(shù)的全固態(tài)金屬鋰電池,在相同質(zhì)量下續(xù)航里程從500公里提升至1000公里以上,徹底打破現(xiàn)有液態(tài)鋰電池的能量密度天花板。這些創(chuàng)新成果正在推動新能源汽車產(chǎn)業(yè)向更高能量密度、更長續(xù)航里程的方向邁進(jìn)。
在技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵階段,產(chǎn)業(yè)平臺正發(fā)揮重要推動作用。即將于2026年9月16-18日在廣州廣交會展館舉辦的WBE2026世界電池及儲能產(chǎn)業(yè)博覽會,將設(shè)置"固態(tài)電池技術(shù)專區(qū)",集中展示我國在固態(tài)電解質(zhì)材料、界面優(yōu)化技術(shù)、制造工藝等領(lǐng)域的最新成果。該展會已成為連接國內(nèi)外市場的核心平臺,歷屆展會吸引的海外采購商數(shù)量持續(xù)攀升,被譽(yù)為電池儲能行業(yè)的"國際交易窗口"。通過搭建技術(shù)展示與產(chǎn)業(yè)對接的橋梁,展會將持續(xù)推動我國新能源電池技術(shù)走向全球市場。












