据央视新闻报道,我国科研人员在全固态金属锂电池领域取得重大突破,成功攻克了制约固态电池性能提升的核心技术难题。这一成果使得电池续航能力实现质的飞跃,原本100公斤电池仅能支持500公里续航,如今有望突破1000公里大关。
传统固态电池采用硫化物固体电解质,其特性如同陶瓷般坚硬易碎,而金属锂电极则像橡皮泥般柔软。当这两种材料结合时,界面接触处会形成大量凹凸不平的缝隙,就像将橡皮泥强行粘贴在陶瓷板上,严重影响锂离子传输效率,成为制约电池性能的关键瓶颈。
针对这一难题,国内多个科研团队展开协同攻关,通过三项核心技术突破实现了固固界面的完美贴合。其中,中科院物理研究所联合多单位研发的"碘离子媒介技术"尤为突出。该技术利用碘离子在电场作用下的定向迁移特性,使其主动聚集在电极与电解质界面,像智能填缝剂般自动填补微观缝隙,使接触面积提升数倍。
中科院金属所开发的"柔性骨架增强技术"则另辟蹊径。研究人员通过在聚合物基体中构建三维网络结构,赋予电解质类似保鲜膜的柔韧特性。实验数据显示,这种新型电解质可承受2万次弯折而不破损,即便拧成麻花状仍能保持完整。更关键的是,通过在骨架中嵌入功能分子,电池储电能力显著提升86%。
清华大学团队提出的"氟化物界面强化方案"则聚焦安全性能。他们采用含氟聚醚材料对电解质进行改性,在电极表面形成致密的氟化物保护层。这种特殊结构不仅能承受120℃高温考验,在满电状态下通过针刺实验时也不会发生爆炸。测试表明,该技术使电池在极端条件下的安全性提升3个等级。