#科技[超话]#新型聚合物电解质材料:为固态电池装上“高能安全芯”
当人们为电动车续航焦虑、为电池安全担忧时,一场关于固态电池的材料革命正悄然突破。近期,中国科学院金属研究所、南开大学、清华大学等科研团队相继交出亮眼答卷,多款新型聚合物电解质材料的问世,不仅为电池性能升级按下“加速键”,更重新定义了固态电池的安全边界。
中国科学院金属研究所的科研人员率先拿出“柔性王牌”。2025年10月7日中国科技网的报道显示,他们研发的新型聚合物材料,在分子尺度上实现了“鱼与熊掌兼得”——既让离子能快速穿梭,又能高效存储能量。秘密在于其独特的分子结构:科研人员用共价键将“离子传输通道”与“硫链结构”紧密“编织”在一起,一举破解了固态电池长期面临的界面传输难题。更令人惊叹的是它的柔韧性:基于该材料打造的一体化柔性电池,反复弯折两万次后性能依旧稳定;而当它与传统磷酸铁锂正极搭配时,复合正极的能量密度直接飙升86%,让“小体积大容量”不再是空想。
南开大学团队则在“耐高压”领域划出新高线。2025年2月5日,陈永胜、张洪涛团队在《Angewandte Chemie International Edition》期刊发表的成果中,一款名为FEOP的主链含氟聚合物电解质惊艳亮相。这款材料通过阳离子开环聚合反应“量身定制”,巧妙融合了聚四氟乙烯的“抗氧基因”与聚醚对锂金属的“兼容特性”,使得其氧化电位一举突破5.6V。实际测试中,采用FEOP的NCM811电池在1C倍率、4.5V截止电压下,轻松实现2000次循环仍保持稳定;更值得关注的是,4.7V固态锂金属软包电池不仅能量密度达到405.3Wh/kg,还能顺利通过严苛的针刺测试,为高压电池安全筑起“防护墙”。
清华大学张强教授团队则将目光投向“高能与安全的极致平衡”。2025年9月24日,他们发表在《自然》杂志上的研究成果,让新型含氟聚醚电解质成为焦点。科研人员通过在聚醚电解质中引入强吸电子含氟基团,大幅提升材料耐高压性能;更借助锂键化学原理,构建出独特的-FLiO-配位结构,就像为离子搭建了“专属通道”,既强化了固态界面的物理接触,又加速了离子传导。最终,基于该电解质组装的8.96Ah聚合物软包全电池,能量密度飙升至604Wh/kg,更在满充状态下成功通过针刺测试与120°C热箱考验,用数据证明“高能量”与“高安全”完全可以共存。
这些新型聚合物电解质材料的突破,不仅是实验室里的技术飞跃,更在悄然改写新能源产业的未来——从更安全的电动车电池,到更耐用的储能设备,它们正让“绿色能源”的每一步应用,都走得更稳、更远。#科技# http://t.cn/AXzZdkn3
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