中国科学家攻克固态电池充电主要问题

固态电池作为下一代锂电池的主要技术方向,在新能源汽车、低空经济等领域具有广阔的应用前景。针对这一前沿技术,中国科学家取得了许多新进展。近日,中国科学家成功攻克全固态金属锂电池的“卡脖子”难题,让固态电池的性能实现跨越式升级:以前100公斤的电池只能支持500公里的续航里程,而现在有望突破1000公里的上限。是怎么做到的?要了解这一突破,您需要了解为什么固态电池尚未上市。电池的充电和放电完全依赖于锂离子在正极和负极之间“来回运行”。可以说,锂离子是电池中的“送货员”,负责电子从电池正极到负极的传输,而固体电解质就是它们进行“输送”的“高速公路”。常用的硫化物固体电解质像陶瓷一样硬而脆;而金属锂电极像橡皮泥一样柔软。当这两种材料结合在一起时,就像将橡皮泥粘在陶瓷板上一样。界面笨拙且难以导航,会影响电池充放电的效率。如今,我国不少科研团队已经行动起来。鼓励三大技术突破——“陶瓷极板”与“橡皮泥”完美融合,有望解决固固界面接触问题,彻底突破固态电池寿命瓶颈。第一个是中科院物理研究所联合多位科学家研制的“特种胶”——碘离子小说研究小组。电池工作时,碘离子就像“交通警察”,沿着电极和电解液界面处的电场运行。主动吸引经过的锂离子,就像流沙一样,那里有细小的间隙和孔洞,它们会自动流动来填充它们。通过一些缝合和固定,电极和电解液可以紧密地粘合在一起,从而打破了全固态电池实际使用的最大瓶颈。
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