近期,我国科学家在固态电池技术上取得重大突破,成功解决了全固态金属锂电池的关键难题,让这项被视为“下一代锂电池核心”的技术离实用更近一步。
以前100公斤的电池最多能支持新能源车跑500公里,现在有望突破1000公里,相当于续航直接翻倍,这对有新能源汽车续航焦虑的用户来说,无疑是个好消息。
固态电池好在哪?
和现在新能源车常用的传统锂电池比,固态电池最大的不同是用“固态电解质”替代了液态电解液。这一改变能带来诸多好处:
一是续航更长。固态电解质能搭配能量密度更高的电极材料,比如金属锂电极,让电池在同样重量、体积下储存更多电,自然能支持车辆跑更远。
二是更安全。传统锂电池的液态电解液有漏液、起火的风险,固态电解质稳定性强,不容易出现这些问题。
三是寿命更长。固态电解质减少了电极的损耗,电池能循环充放电更多次,用得更久。
过去难在哪?核心是“两种材料贴不紧”
虽然固态电池优势明显,但之前一直没广泛走向市场,核心难题出在“界面贴合”上。
电池要工作,全靠锂离子在正负极之间来回移动,固态电解质就是锂离子移动的“通道”。要让锂离子跑得顺畅,通道和电极必须贴得严严实实,不能有缝隙。但目前常用的硫化物固态电解质,硬度高还脆,有点像陶瓷;而全固态电池用的金属锂电极,却软得像橡皮泥。
这两种材料贴在一起时,界面处容易有坑坑洼洼的缝隙和孔洞,锂离子经过这些地方时会被阻碍,使充放电效率变低。

三大技术突破,解决“贴不紧”
针对这个核心难题,我国多个科研团队从不同方向攻关,拿出了三个实用的解决方案:
第一个是“碘离子填缝”。中国科学院物理研究所联合其他团队,开发了以碘离子为核心的调控技术。电池工作时,碘离子会在电场作用下自动跑到电极和电解质的界面处——哪里有缝隙、孔洞,它就自动流过去填满,引导锂离子顺畅通过。这种方法,不用额外加压力或复杂工艺,靠电池自己就能把界面贴紧,既降低了生产难度,也解决了锂离子迁移的阻碍。

第二个是“柔性骨架增能”。中国科学院金属所的团队,针对固态电解质脆、易坏的问题,用聚合材料给它做了一副“柔性骨架”。有了这副骨架,电解质可以弯折2万次、拧成麻花状都不会断,完全能适应新能源车行驶中的震动、颠簸。骨架里还加了特殊化学组分,让锂离子跑得更快,增加电池储电的“空间”,从而使让电池储电能力提升86%。

第三个是“氟化物护层保安全”。高续航的电池往往需要承受更高电压,但高电压容易“击穿”电解质,引发安全隐患。清华大学团队用含氟聚醚材料改造电解质,让电极表面形成一层氟化物保护层,能挡住高电压对电解质的破坏。测试显示,满电的电池经过针刺、120℃高温存放,都没出现爆炸、起火。

你关心的问题,这里有答案!
不少用户看完突破消息,还问了几个关键问题:
1. 手机、小家电能用固态电池吗?
能。固态电池体积小、能量密度高,还安全,特别适合手机、小家电这类对空间和安全性要求高的设备。比如现在手机一天一充,未来用了固态电池,可能两三天充一次;小家电用固态电池,也能减少频繁充电的麻烦,还降低漏液风险。
不过目前技术重点先放在新能源车领域,后续会逐步向消费电子领域延伸。
2. 什么时候能买到续航1000公里的新能源车?
行业普遍认为,固态电池不会一下子全面替代传统锂电池,而是“逐步落地”。根据技术成熟度和量产进度,未来3-5年内,搭载固态电池的新能源车会逐步规模化生产,先从高端车型开始,之后慢慢普及到更多车型。
也就是说,不用等太久,就能看到续航1000公里的车上市。
3. 固态电池会不会很贵?
目前确实有成本压力。一方面,固态电解质(比如锂硫化物)的原材料价格比传统电解液高;另一方面,固态电池对生产环境、原材料纯度要求高,生产设备也需要更新。不过专家也提到,随着技术成熟、产业链合作加深(比如上游材料商和电池厂一起研发降本),加上企业规模化生产,未来成本会逐步降下来,最终会和现在的锂电池成本接近,不会让用户买不起。
突破只是开始,落地更值得期待
这次我国科学家在固态电池上的突破,不仅解决了技术难题,还为后续产业化打下了基础。
从用户评论里能看到,大家都在为技术点赞,也期待尽快落地:有人等续航1000公里的车,有人盼手机续航提升,还有人关心安全问题。这些期待,正是技术进步的动力。
相信用不了多久,固态电池就能真正走进日常生活,改变我们的出行和用电体验。
渝公网安备50010502503425号
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