固態電池，中國科學家取得重要研究進展

近日，清華大學化工系教授張強領銜的團隊在固態電池聚合物電解質研究領域取得進展。

其團隊成功開發出一種新型含氟聚醚電解質。該電解質通過熱引發原位聚合技術，有效增強了固態介面的物理接觸與離子傳導能力。為開發實用化的高安全性、高能量密度固態鋰電池提供了新思路與技術支撐。

該研究成果以“調控聚合物電解質溶劑化結構實現600 Wh kg−1鋰電池”（Tailoring polymer electrolyte solvation for 600 Wh kg−1 lithium batteries）為題，於9月24日線上發表於《自然》（Nature）。

當下固態電池在實際應用過程中仍面臨兩大難題：一是“固-固”材料之間因剛性接觸導致的介面接觸差；二是電解質難以在寬電壓窗口下同時相容高電壓正極與強還原性負極的極端化學環境。

對此，張強團隊提出“富陰離子溶劑化結構”設計新策略，成功開發出一種新型含氟聚醚電解質。該電解質通過熱引發原位聚合技術，有效增強了固態介面的物理接觸與離子傳導能力，顯著提升了鋰電池的耐高壓性能和介面穩定性。

得益於最佳化的介面性能，採用該電解質組裝的富鋰錳基聚合物電池表現出一系列優異的電化學性能。基於該電解質建構的8.96Ah（安時）聚合物軟包全電池在施加1MPa（兆帕）外壓下，能量密度實現跨越式提升，達到604Wh/kg，遠超當下商業化電池。

此外，該電池在滿充狀態下順利通過針刺與120攝氏度熱箱（靜置6小時）安全測試，未出現燃燒或爆炸現象，展現出優異的安全性能。未來，該研究成果有望為成熟的固態電池產品研發提供重要技術參考。 (財聯社)