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中国科学家破解全固态电池“固固界面”难题,100kg电池续航或迈入千公里时代

时间:2025-10-16 19:03:00来源:快讯编辑:快讯

据央视新闻最新报道,我国科研人员在全固态金属锂电池领域取得重大突破,成功攻克了困扰行业多年的固固界面接触难题,推动固态电池续航能力实现质的飞跃。过去,100公斤电池仅能支持车辆行驶500公里,而如今这一数值有望突破1000公里,标志着我国在新能源电池技术领域迈入全球领先行列。

全固态电池的核心挑战在于材料特性差异导致的界面接触问题。传统硫化物固体电解质硬度高、脆性大,如同陶瓷板;而金属锂电极则柔软易变形,类似橡皮泥。两者结合时,界面处会形成大量微小缝隙,阻碍锂离子传输,直接影响电池充放电效率。为解决这一难题,我国多个科研团队协同攻关,通过三项关键技术创新实现了固固界面的无缝贴合。

中国科学院物理研究所联合多家单位开发的“碘离子界面调控技术”成为突破关键。研究团队发现,碘离子在电场作用下会主动迁移至电极与电解质界面,像“交通警察”般引导锂离子有序流动。这些离子能够自动填补微小孔隙,使原本粗糙的接触面变得紧密光滑,从而消除界面阻抗。这一技术有效解决了全固态电池实用化的最大障碍。

与此同时,中国科学院金属所通过“柔性骨架增强技术”显著提升了电解质的机械性能。科研人员采用高分子聚合物构建三维支撑结构,赋予电解质类似保鲜膜的柔韧性。实验表明,改造后的电解质可承受2万次弯折而不破损,即使拧成麻花状也能保持结构完整。更关键的是,柔性骨架中嵌入的特殊化学组分能加速锂离子传输并提高储锂量,使电池容量提升86%。

清华大学的“氟化物界面强化技术”则为电池安全性提供了双重保障。研究团队利用含氟聚醚材料对电解质进行改性,在电极表面形成耐高压的氟化物保护层。该保护层可有效防止高电压导致的电解质击穿,在满电状态下通过针刺实验和120℃高温测试而不发生爆炸。这项创新同时兼顾了续航提升与安全保障,为固态电池的商业化应用扫清了障碍。

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