中新網(wǎng)北京4月7日電 (記者 孫自法)中國(guó)科學(xué)院4月7日向媒體發(fā)布消息說(shuō)，中國(guó)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)最近在全球首次實(shí)現(xiàn)安時(shí)級(jí)(與手機(jī)電池容量相當(dāng))鈉離子電池“無(wú)熱失控”，成功研發(fā)具備自保護(hù)功能的可聚合不燃電解質(zhì)(PNE)，從根源破解新能源電池安全核心瓶頸，為鈉離子電池商業(yè)化應(yīng)用按下“加速鍵”。

　　掃清核心障礙

　　這項(xiàng)新能源領(lǐng)域鈉離子電池研發(fā)重大突破，由中國(guó)科學(xué)院物理研究所胡勇勝研究員團(tuán)隊(duì)完成，相關(guān)成果論文近日在國(guó)際專(zhuān)業(yè)學(xué)術(shù)期刊《自然-能源》(Nature Energy)發(fā)表。

　　業(yè)內(nèi)專(zhuān)家稱(chēng)，此次原創(chuàng)技術(shù)突破，不僅刷新全球電池安全研究認(rèn)知，更以中國(guó)科研實(shí)力為鈉離子電池商業(yè)化掃清核心障礙，為新能源產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展、助力“雙碳”(碳達(dá)峰、碳中和)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)注入強(qiáng)勁動(dòng)能。

　　研究團(tuán)隊(duì)表示，他們研發(fā)的鈉離子電池已順利通過(guò)針刺測(cè)試和300℃熱箱測(cè)試，展現(xiàn)極致安全可靠性。同時(shí)，這一突破性安全性能并未犧牲電化學(xué)表現(xiàn)，電池具備-40℃至60℃寬溫適配能力與超4.3伏特耐高壓穩(wěn)定性，兼顧高安全與高能量密度。

　　同時(shí)，這次研發(fā)的具備自保護(hù)功能的可聚合不燃電解質(zhì)體系所用原料均為工業(yè)化常規(guī)產(chǎn)品，成本可控、易規(guī)?；a(chǎn)，產(chǎn)業(yè)化落地價(jià)值極高。未來(lái)，該技術(shù)將為高能量密度、高安全電池領(lǐng)域提供全新解決方案。

　　開(kāi)辟全新方向

　　研究團(tuán)隊(duì)指出，電池安全一直是制約新能源產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展的核心難題。傳統(tǒng)碳酸酯類(lèi)有機(jī)電解質(zhì)雖電化學(xué)性能優(yōu)異，但易燃特性是引發(fā)熱失控的關(guān)鍵隱患。

　　長(zhǎng)期以來(lái)，行業(yè)普遍將“電解質(zhì)不可燃”作為安全核心標(biāo)準(zhǔn)，而本項(xiàng)研究首次證實(shí)：阻燃并不等于絕對(duì)安全，即便使用阻燃型磷酸酯電解質(zhì)，電池仍可能發(fā)生嚴(yán)重?zé)崾Э?。這一發(fā)現(xiàn)徹底顛覆業(yè)界傳統(tǒng)認(rèn)知，為電池安全研究開(kāi)辟全新方向。

　　針對(duì)行業(yè)痛點(diǎn)，研究團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新突破傳統(tǒng)不燃電解質(zhì)僅聚焦不可燃性能的局限，研發(fā)可聚合不燃電解質(zhì)，構(gòu)建“熱穩(wěn)定性-界面穩(wěn)定性-物理隔離”三位一體安全防護(hù)體系，實(shí)現(xiàn)從“被動(dòng)阻燃”到“主動(dòng)阻斷熱失控”的技術(shù)跨越。

　　三重硬核保險(xiǎn)

　　研究團(tuán)隊(duì)介紹說(shuō)，本項(xiàng)研究成功研發(fā)的可聚合不燃電解質(zhì)，采用三重硬核防護(hù)徹底鎖死熱失控風(fēng)險(xiǎn)。

　　一是內(nèi)置“冷卻系統(tǒng)”，可聚合不燃電解質(zhì)高溫下具備獨(dú)特吸熱分解特性，可主動(dòng)抵消電池內(nèi)部放熱反應(yīng)熱量，從根源阻止熱失控啟動(dòng)。

　　二是采用雙鹽體系，分別精準(zhǔn)保護(hù)正極、負(fù)極材料，大幅提升電極穩(wěn)定性與電池循環(huán)壽命，安全與性能雙向兼顧。

　　三是設(shè)置智能“固態(tài)防火墻”，可聚合不燃電解質(zhì)擁有熱自聚合特性，溫度超150℃時(shí)會(huì)原位形成固態(tài)聚合物網(wǎng)絡(luò)，防止隔膜熔化后正負(fù)極直接接觸，同時(shí)阻斷高溫副反應(yīng)與氣體生成；常溫下保障離子傳輸，高溫下自動(dòng)“固化”，切斷風(fēng)險(xiǎn)傳播路徑。(完)