我国科学家攻克固态电池关键难题,100kg电池续航有望突破1000km

据央视新闻今日报道,我国科学家成功攻克了全固态金属锂电池的“卡脖子”难关,让固态电池性能实现跨越式升级:以前 100 公斤电池顶多支持 500 公里续航,如今有望突破 1000 公里天花板。

常用的硫化物固体电解质,硬度高、脆如陶瓷;而金属锂电极却软得像橡皮泥一样。这两种材料贴合时,就像把橡皮泥粘在陶瓷板上,界面处坑坑洼洼,这样难走的路,会影响电池充放电效率。

为此我国多个科研团队纷纷出手,三大关键技术突破让“陶瓷板”和“橡皮泥”实现严丝合缝,有望解决固固界面的接触难题,彻底打通固态电池的续航瓶颈。

第一是中国科学院物理研究所联合多家科研团队开发的“特殊胶水”—— 碘离子。在电池工作时,碘离子像“交通警察”一样,顺着电场跑到电极和电解质的接口处。主动吸引通行的锂离子过来,像流沙一样,哪里有小缝隙、小孔洞,就自动流过去填满。通过一番缝缝补补,电极和电解质就能自己贴得严严实实,从而突破了全固态电池走向实用的最大瓶颈。

第二是中国科学院金属所的“柔性变身术”。科学家用聚合材料给电解质打造了一副“骨架”,让电池像升级版保鲜膜一样抗拉耐拽。弯折 2 万次、拧成麻花状都完好无损,完全不怕日常变形。同时,在柔性骨架中加入一些“化学的小零件”,它们有的能让锂离子跑得更快,有的能额外“抓”住更多锂离子,直接让电池储电能力提升 86%。

第三是清华大学的“氟力加固”。科研团队用含氟聚醚材料改造电解质,氟的“耐高压本事”极强,电极表面的“氟化物保护壳”能够防止高电压“击穿”电解质。这项技术在满电状态下经过针刺测试、120℃高温箱测试都不会爆炸,可以确保安全和续航“双在线”。

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