我國科學家破解固態電池充電關鍵難題

固態電池作為下一代鋰電池的核心技術方向，在新能源汽車、低空經濟等領域具備廣闊的應用前景。針對這一前沿技術，我國科學家取得了一批新進展。

近日，我國科學家成功攻克了全固態金屬鋰電池的 “卡脖子”難關，讓固態電池性能實現跨越式升級：以前100公斤電池頂多支持500公里續航，如今有望突破1000公里天花板。這是怎么做到的呢？要理解這一突破，得搞懂固態電池為什么還沒有廣泛走向市場。

電池充放電全靠鋰離子在正負極間“往返跑”?？梢哉f，鋰離子就是電池中的“外賣小哥”，負責把電子從電池正極送到負極，固態電解質就是它們“送外賣”的“高速公路”。常用的硫化物固體電解質，硬度高、脆如陶瓷；而金屬鋰電極卻軟得像橡皮泥一樣。這兩種材料貼合時，就像把橡皮泥粘在陶瓷板上，界面處坑坑洼洼，這樣難走的路，會影響電池充放電效率。

如今，我國多個科研團隊紛紛出手，三大關鍵技術突破讓“陶瓷板”和“橡皮泥”實現嚴絲合縫，有望解決固固界面的接觸難題，徹底打通固態電池的續航瓶頸。

第一是中國科學院物理研究所聯合多家科研團隊開發的“特殊膠水”——碘離子。在電池工作時，碘離子像“交通警察”一樣，順著電場跑到電極和電解質的接口處。主動吸引通行的鋰離子過來，像流沙一樣，哪里有小縫隙、小孔洞，就自動流過去填滿。通過一番縫縫補補，電極和電解質就能自己貼得嚴嚴實實，從而突破了全固態電池走向實用的最大瓶頸。

第二就是中國科學院金屬所的“柔性變身術”?？茖W家用聚合材料給電解質打造了一副“骨架”，讓電池像升級版保鮮膜一樣抗拉耐拽。彎折2萬次、擰成麻花狀都完好無損，完全不怕日常變形。同時，在柔性骨架中加入一些“化學的小零件”，它們有的能讓鋰離子跑得更快，有的能額外“抓”住更多鋰離子，直接讓電池儲電能力提升86%。

第三就是清華大學的“氟力加固”。科研團隊用含氟聚醚材料改造電解質，氟的“耐高壓本事”極強，電極表面的“氟化物保護殼”，能夠防止高電壓“擊穿”電解質。這項技術在滿電狀態下經過針刺測試、120℃高溫箱測試都不會爆炸，可以確保安全和續航“雙在線”。

未來已來，固態電池的硬核技術突破，正在把新能源出行的“未來”變成“現實”。

來源：中央廣播電視總臺

責任編輯：梁春雨