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固态电池作为下一代锂电池的核心技术方向，在新能源汽车、低空经济等领域具备广阔的应用前景。针对这一前沿技术，我国科学家近期取得一批新进展。
近日，我国科学家成功攻克全固态金属锂电池的“卡脖子”难关，让固态电池性能实现跨越式升级，以前100公斤电池最多支持500公里续航，如今有望突破1000公里天花板。 全固态金属锂电池 实现突破难在哪里？ 电池充放电全靠锂离子在正负极间“往返跑”。锂离子相当于电池中的“外卖小哥”，负责把电子从电池正极送到负极，固态电解质就是“送外卖”所行驶的“道路”。 常用的硫化物固体电解质，硬度高、脆如陶瓷，而金属锂电极却软得像橡皮泥。这两种材料贴合时，就像把橡皮泥粘在陶瓷板上，界面处坑坑洼洼，难走的“路”会影响电池充放电效率，这正是固态电池还没有广泛走向市场的原因。 三大关键技术突破 彻底打通固态电池续航瓶颈 如今，我国多个科研团队纷纷出手，三大关键技术突破让“陶瓷板”和“橡皮泥”实现严丝合缝，有望解决固固界面的接触难题，彻底打通固态电池的续航瓶颈。 “特殊胶水”——碘离子 中国科学院物理研究所联合多家科研团队开发的“特殊胶水”，在电池工作时，会顺着电场跑到电极和电解质的接口处，主动吸引通行的锂离子过来，哪里有小缝隙、小孔洞，就自动流过去填满。 通过一番缝缝补补，电极和电解质就能自己贴得严严实实，从而突破全固态电池走向实用的最大瓶颈。 “柔性变身术” 中国科学院金属所的科学家用聚合材料给电解质打造一副“骨架”，让电池像升级版保鲜膜一样抗拉耐拽。弯折2万次、拧成麻花状都完好无损，完全不怕日常变形。 同时，在柔性骨架中加入一些“化学的小零件”，它们有的能让锂离子跑得更快，有的能额外“抓”住更多锂离子，直接让电池储电能力提升86%。 “氟力加固” 清华大学的科研团队用含氟聚醚材料改造电解质，氟的“耐高压本事”极强，电极表面的“氟化物保护壳”，能够防止高电压“击穿”电解质。 这项技术在满电状态下经过针刺测试、120℃高温箱测试都不会爆炸，可以确保安全和续航“双在线”。 |
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