中國(guó)作為全球新能源汽車保有量最大的國(guó)家,在電池技術(shù)領(lǐng)域始終面臨兩大核心挑戰(zhàn):液態(tài)電池的續(xù)航瓶頸與安全隱患。傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池在高溫環(huán)境下易發(fā)生熱失控,當(dāng)溫度超過(guò)70℃時(shí),負(fù)極表面的SEI膜開(kāi)始分解,釋放的物質(zhì)與電解液反應(yīng)導(dǎo)致溫度攀升至130℃。若溫度突破150℃,高鎳三元正極會(huì)分解產(chǎn)生氧氣和金屬氧化物,形成易爆混合氣體。此時(shí)液態(tài)電池的隔膜收縮失效,正負(fù)極直接短路引發(fā)溫度飆升至800℃以上,最終因內(nèi)部壓力過(guò)大導(dǎo)致爆炸。

針對(duì)這一技術(shù)困境,固態(tài)電池的研發(fā)成為突破方向。其核心優(yōu)勢(shì)在于安全性:傳統(tǒng)液態(tài)電池中占比20%-30%的有機(jī)電解液具有易燃性,而固態(tài)電解質(zhì)不可燃且分解溫度超過(guò)200℃。即使發(fā)生內(nèi)部短路,固態(tài)電池因缺乏液態(tài)電解液,大幅降低了熱失控風(fēng)險(xiǎn)。但此前固態(tài)電池的商業(yè)化進(jìn)程受阻于能量密度不足的問(wèn)題——固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率僅為液態(tài)電解液的1/7至1/10,導(dǎo)致能量損失超過(guò)50%。
中國(guó)科學(xué)院物理研究所聯(lián)合多支科研團(tuán)隊(duì),通過(guò)材料創(chuàng)新攻克了這一難題。研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)的特殊"膠水"材料,在引入碘離子后能主動(dòng)填充電極與電解質(zhì)間的微觀孔隙,使離子傳輸效率接近液態(tài)電池水平。同時(shí),團(tuán)隊(duì)為電解質(zhì)設(shè)計(jì)了聚合物骨架結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)經(jīng)2萬(wàn)次彎折測(cè)試仍保持完整,并添加特殊化學(xué)物質(zhì)使儲(chǔ)電能力提升86%。這些突破使固態(tài)電池的續(xù)航里程突破1000公里,遠(yuǎn)超現(xiàn)有液態(tài)電池產(chǎn)品。

實(shí)驗(yàn)室測(cè)試數(shù)據(jù)顯示,新型固態(tài)電池在保持超強(qiáng)安全性的同時(shí),實(shí)現(xiàn)了1000公里級(jí)的續(xù)航能力。不過(guò)該技術(shù)從實(shí)驗(yàn)室到量產(chǎn)仍需解決工程化難題,業(yè)內(nèi)專家預(yù)計(jì)2027至2028年將實(shí)現(xiàn)商業(yè)化普及。對(duì)于計(jì)劃購(gòu)置新能源汽車的消費(fèi)者而言,這項(xiàng)突破意味著等待技術(shù)成熟可能獲得更優(yōu)選擇。



















