近日,固态电池领域迎来重大技术突破。中国科学院物理研究所黄学杰团队联合多家科研机构,成功研发出锂离子调控技术,有效攻克了全固态电池中电解质与锂电极界面接触不良的关键难题。该成果已发表于国际权威学术期刊《自然》,被业界视为推动固态电池量产化的重要里程碑。
传统液态电池的结构可类比为夹心三明治:正负极如同两片面包,液态电解质则像流动的果酱,能充分浸润电极表面,确保能量顺畅传递。然而,固态电池需用干奶酪般的固态电解质替代液态层,虽能提升安全性(避免液态泄漏风险)并延长续航里程,却面临硬质材料间难以紧密贴合的挑战——微米级的缝隙会导致能量传输受阻,引发充电困难或短路问题。
此前,科学家试图通过外部加压(如“老虎钳”式机械挤压)强制贴合,但此法不仅增加电池体积,还限制了规模化应用。新技术的突破点在于引入碘离子作为“智能粘合剂”:这些离子能主动迁移至电极与电解质界面,形成动态导电层,自动填补微观空隙。实验显示,该技术可使界面接触面积提升90%以上,显著降低内阻,同时无需依赖笨重的外部加压装置。
这项技术被形象地称为“电极-电解质自动粘合胶水”,其意义在于突破了固态电池量产的核心障碍。业内人士指出,该成果可能加速固态电池商业化进程,原计划2026年装车、2028年量产的时间表或大幅提前。多家车企已表达合作意向,试图抢占新一代动力电池技术制高点。
专家分析,固态电池的普及将重塑能源存储格局。其能量密度较液态电池提升30%以上,且彻底消除热失控风险,有望率先应用于高端电动汽车、储能电站及消费电子领域。随着技术迭代,成本下降后或全面替代传统电池,推动新能源产业进入新阶段。