中國科學家研製出持久安全的固態電池

北京（安塔拉）——中國科學家團隊最近在克服電池的一個重要障礙方面取得了重大進展。固態從而將他們的表現提升到新的水平。

固態電池被廣泛認為是下一代鋰電池技術，在新能源汽車（NEV）和低空航空方面具有巨大的應用潛力。

此前，一塊 100 公斤的電池可為車輛提供約 500 公里的續航里程，但最近的突破有望將這一續航里程延長至 1,000 公里以上。

電池的核心是鋰離子，它就像“快遞員”一樣在正極和負極之間來回穿梭，以促進電子的流動。固體電解質充當這些離子的“通道”。

然而，在電池上固態傳統的硫化物電解質太硬，而鋰金屬電極太軟。當這兩種材料接觸時，不均勻的接觸會產生阻力，抑制離子運動並降低效率，從而形成長期阻礙商業化的障礙。

為了解決這個問題，中國研究團隊成功開發了一種創新解決方案，無縫彌合硬質材料和軟質材料之間的差距，確保離子傳輸順利並具有更好的性能。

中國科學院物理研究所的一種方法是使用碘離子作為一種特殊的“膠水”。在操作中，碘離子遷移到電極和電解質之間的界面，在那裡它們吸引鋰離子填充微觀間隙和孔隙。

這種自我修復機制創建了一個緊密的界面，從而有效地克服了實現固態電池實用性的最持久的障礙之一。

中國科學院金屬研究所的科學家們為電解質提供了“靈活的轉變”。通過創建基於聚合物的框架，他們創造了一種即使在彎曲或扭曲 20,000 次後也能完美工作的電池。

該設計不僅提供卓越的耐用性，還在柔性框架中加入了特殊的化學添加劑，其中一些可以加速鋰離子的傳輸，另一些則可以捕獲額外的離子，從而將能量存儲容量提高高達 86%。

在另一項進展中，清華大學的一個團隊引入了氟放大技術。他們用氟化聚醚材料對電解質進行了改性，利用氟的高耐電壓特性在電極表面形成保護層。該保護層富含氟化物，可防止電解質在高電壓下分解。

因此，採用該技術的電池通過了多項嚴格的安全測試，包括釘刺測試和120°C高溫暴露測試，不會著火或爆炸，從而保證了高性能和安全性。

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