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我国科学家破解全固态电池“卡脖子”难题,三大技术助力续航迈向千公里新高度

时间:2025-10-16 10:02:28来源:快讯编辑:快讯

我国科学家在全固态金属锂电池领域取得重大突破,成功攻克了长期制约固态电池发展的“卡脖子”技术难题。据央视新闻报道,这项突破使固态电池性能实现质的飞跃——同等重量下,电池续航里程有望从过去的500公里提升至1000公里以上,为新能源汽车、储能设备等领域带来革命性变革。

固态电池的核心挑战在于“固固界面”的接触问题。传统硫化物固体电解质具有陶瓷般的硬度与脆性,而金属锂电极则柔软如橡皮泥。当两者结合时,界面处会形成大量不规则空隙,导致锂离子传输受阻,严重影响电池充放电效率。这一难题长期困扰着固态电池的商业化进程。

针对这一瓶颈,我国多个科研团队协同攻关,通过三大关键技术创新实现了“陶瓷板”与“橡皮泥”的完美贴合。其中,中国科学院物理研究所联合多家单位开发的“碘离子界面修复技术”尤为引人注目。该技术利用碘离子在电场作用下的定向迁移特性,使其像“智能胶水”般自动填充电极与电解质界面的微小缝隙。实验数据显示,这一创新使界面接触面积提升90%以上,有效解决了锂离子传输不畅的核心问题。

与此同时,中国科学院金属研究所的“柔性电解质骨架技术”为固态电池赋予了前所未有的机械稳定性。科研团队通过在聚合物材料中构建三维网络结构,使电解质具备类似保鲜膜的柔韧性。测试表明,这种新型电解质在经历2万次弯折、扭曲成麻花状等极端变形后,仍能保持完整结构。更关键的是,骨架中嵌入的特殊功能基团可提升锂离子迁移数35%,同时将电池储电能力提高86%,为高能量密度电池设计开辟了新路径。

在安全性方面,清华大学团队提出的“氟化物界面强化技术”取得突破性进展。通过在电解质表面构建含氟聚醚保护层,形成致密的“氟化物铠甲”,有效抵御了高电压对电解质的破坏。实验验证,采用该技术的电池在满电状态下通过针刺测试和120℃高温考验,全程未发生起火或爆炸,实现了安全性能与续航能力的双重保障。

业内专家指出,这三项技术的协同应用,标志着我国在全固态电池领域已形成完整的技术体系。从界面接触优化到机械性能提升,再到安全防护强化,每个环节的创新都直指固态电池商业化痛点。随着相关技术的逐步落地,全固态电池有望在未来3-5年内实现规模化应用,为全球能源转型提供关键技术支撑。

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