固態電池作為下一代鋰電池的核心技術方向，在新能源汽車、低空經濟等領域具備廣闊的應用前景。針對這一前沿技術，我國科學家近期取得一批新進展。

近日，我國科學家成功攻克全固態金屬鋰電池的“卡脖子”難關，讓固態電池性能實現跨越式升級，以前100公斤電池最多支持500公里續航，如今有望突破1000公里天花板。

【資料圖】

全固態金屬鋰電池

實現突破難在哪里？

電池充放電全靠鋰離子在正負極間“往返跑”。鋰離子相當于電池中的“外賣小哥”，負責把電子從電池正極送到負極，固態電解質就是“送外賣”所行駛的“道路”。

常用的硫化物固體電解質，硬度高、脆如陶瓷，而金屬鋰電極卻軟得像橡皮泥。這兩種材料貼合時，就像把橡皮泥粘在陶瓷板上，界面處坑坑洼洼，難走的“路”會影響電池充放電效率，這正是固態電池還沒有廣泛走向市場的原因。

三大關鍵技術突破

徹底打通固態電池續航瓶頸

如今，我國多個科研團隊紛紛出手，三大關鍵技術突破讓“陶瓷板”和“橡皮泥”實現嚴絲合縫，有望解決固固界面的接觸難題，徹底打通固態電池的續航瓶頸。

“特殊膠水”——碘離子

中國科學院物理研究所聯合多家科研團隊開發的“特殊膠水”，在電池工作時，會順著電場跑到電極和電解質的接口處，主動吸引通行的鋰離子過來，哪里有小縫隙、小孔洞，就自動流過去填滿。

通過一番縫縫補補，電極和電解質就能自己貼得嚴嚴實實，從而突破全固態電池走向實用的最大瓶頸。

“柔性變身術”

中國科學院金屬所的科學家用聚合材料給電解質打造一副“骨架”，讓電池像升級版保鮮膜一樣抗拉耐拽。彎折2萬次、擰成麻花狀都完好無損，完全不怕日常變形。

同時，在柔性骨架中加入一些“化學的小零件”，它們有的能讓鋰離子跑得更快，有的能額外“抓”住更多鋰離子，直接讓電池儲電能力提升86%。

“氟力加固”

清華大學的科研團隊用含氟聚醚材料改造電解質，氟的“耐高壓本事”極強，電極表面的“氟化物保護殼”，能夠防止高電壓“擊穿”電解質。

這項技術在滿電狀態下經過針刺測試、120℃高溫箱測試都不會爆炸，可以確保安全和續航“雙在線”。

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