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【 我國固態鋰電池連續取得重要突破!量產時間或提前 】
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最近,我國科學家在固態鋰電池領域,連續取得突破性進展。這為全固態電池的量產和規模化使用打下基礎。
10月9日,據新華社報道,我國科研人員解決全固態金屬鋰電池界面接觸難題。
記者從中國科學院物理研究所獲悉,由該所研究員黃學杰團隊聯合華中科技大學、中國科學院寧波材料技術與工程研究所等組成的研究團隊開發出一種陰離子調控技術,解決了全固態金屬鋰電池中電解質和鋰電極之間難以緊密接觸的難題,為其走向實用化提供了關鍵技術支撐。相關研究成果已于7日發表在國際學術期刊《自然-可持續發展》上。
全固態金屬鋰電池被視為下一代儲能技術的重要發展方向。然而,固態電解質與金屬鋰電極的界面接觸問題一直是制約其產業化的難題。傳統做法依靠笨重的外部設備持續施壓,但鋰電極和電解質之間仍然存在大量微小孔隙和裂縫——這不僅會縮短電池壽命,還可能帶來安全隱患。
為破解這一困境,研究團隊在電解質中引入了碘離子。在電池工作時,這些碘離子會在電場作用下移動至電極界面,形成一層富碘界面。這層界面能夠主動吸引鋰離子,自動填充所有的縫隙和孔洞,讓電極和電解質始終保持緊密貼合。
經測試,基于該技術制備出的原型電池經歷數百次循環充放電后,性能依然穩定,遠超現有同類電池水平。據介紹,這種新設計不僅制造更簡單、用料更省,還能讓電池更耐用,未來有望為人形機器人、電動航空、電動汽車等領域帶來更安全高效的能源解決方案。
美國馬里蘭大學教授、固態電池專家王春生評價道:“該研究解決了制約全固態電池商業化的關鍵瓶頸問題,為實現其實用化邁出了決定性一步。”
此前不久,中國科學院金屬研究所稱,該所科研團隊在固態鋰電池領域也取得突破,為解決固態電池界面阻抗大、離子傳輸效率低的關鍵難題提供了新路徑。該研究成果已于近日發表在國際學術期刊《先進材料》上。傳統固態電池中電極與電解質之間的“固—固”界面接觸不良,導致離子傳輸阻力大、效率低,嚴重制約其實際應用。此項研究為發展高性能、高安全性固態電池提供了新的材料設計思路與研究范式。
中國科學院的研究團隊創新性地利用聚合物分子的設計靈活性,在主鏈上同時引入具有離子傳導功能的乙氧基團和具備電化學活性的短硫鏈,在分子層面實現了材料的完美融合。用這種材料制作的電池,不僅更加柔韌耐用,可承受20000次反復彎折,其儲能密度更是提升了86%,為下一代高安全、高性能儲能電池的實用化鋪平了道路
固態電池的產業化,不僅帶動整個產業鏈的升級換代,更重要的是它將徹底改變我們的出行方式。固態電池的能量密度有望達到現有電池的兩倍以上,這意味著電動車的續航里程將輕松突破1000公里。由于不再使用易燃的液態電解質,電池起火的風險將大大降低。新技術讓電池在6分鐘內補充500多公里續航成為可能,充電將變得像加油一樣便捷。
據預測,2025-2026年國內將密集落地中試線,啟動全固態電池裝車驗證;2027年實現小批量裝車;2028-2029年有望在低空經濟、機器人等對價格接受度高的領域率先放量。
(來源:新華社、電池中國、OFweek 鋰電網,整理:小博)
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