新能源電池的安全問(wèn)題長(zhǎng)期制約著產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展，而這一瓶頸近期被中國(guó)科學(xué)院物理研究所的科研團(tuán)隊(duì)成功突破。該團(tuán)隊(duì)研發(fā)出全球首款安時(shí)級(jí)鈉離子電池，通過(guò)創(chuàng)新設(shè)計(jì)的可聚合不燃電解質(zhì)（PNE）技術(shù)，首次實(shí)現(xiàn)了電池“無(wú)熱失控”目標(biāo)，相關(guān)成果已發(fā)表于國(guó)際頂級(jí)期刊《自然-能源》。

傳統(tǒng)電池采用碳酸酯類有機(jī)電解質(zhì)，雖具備優(yōu)異電化學(xué)性能，但其易燃特性極易引發(fā)連鎖熱失控反應(yīng)。行業(yè)此前普遍認(rèn)為，使用阻燃型磷酸酯電解質(zhì)即可解決安全問(wèn)題，但該團(tuán)隊(duì)通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，即便電解質(zhì)不可燃，電池在特定條件下仍可能發(fā)生嚴(yán)重?zé)崾Э亍＿@一發(fā)現(xiàn)顛覆了業(yè)界對(duì)電池安全的傳統(tǒng)認(rèn)知，為技術(shù)研發(fā)開(kāi)辟了全新路徑。

針對(duì)這一難題，科研團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了“熱穩(wěn)定性-界面穩(wěn)定性-物理隔離”三位一體防護(hù)體系。其核心創(chuàng)新的可聚合不燃電解質(zhì)通過(guò)三重機(jī)制阻斷風(fēng)險(xiǎn)：第一重為內(nèi)置“冷卻系統(tǒng)”，材料在高溫下吸熱分解，主動(dòng)抵消電池內(nèi)部熱量；第二重采用雙鹽體系，分別對(duì)正負(fù)極材料形成精準(zhǔn)保護(hù)，在提升電極穩(wěn)定性的同時(shí)延長(zhǎng)電池循環(huán)壽命；第三重則是智能“固態(tài)防火墻”，當(dāng)溫度超過(guò)150℃時(shí)，電解質(zhì)自動(dòng)聚合形成固態(tài)網(wǎng)絡(luò)，既防止正負(fù)極直接接觸，又阻斷高溫副反應(yīng)與氣體產(chǎn)生。

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，搭載該技術(shù)的鈉離子電池順利通過(guò)針刺測(cè)試和300℃熱箱測(cè)試，展現(xiàn)出卓越的安全性能。更值得關(guān)注的是，電池在-40℃至60℃的寬溫范圍內(nèi)仍能穩(wěn)定工作，并具備超過(guò)4.3V的耐高壓特性，實(shí)現(xiàn)了高安全性與高能量密度的平衡。該電解質(zhì)體系所有原料均為工業(yè)化常規(guī)產(chǎn)品，生產(chǎn)成本可控且易于規(guī)模化生產(chǎn)，為技術(shù)產(chǎn)業(yè)化奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

這項(xiàng)突破不僅為鈉離子電池商業(yè)化應(yīng)用掃清關(guān)鍵障礙，更為鋰離子電池、固態(tài)電池等領(lǐng)域的安全技術(shù)升級(jí)提供了全新思路。隨著全球能源轉(zhuǎn)型加速，高安全、高性能電池技術(shù)的市場(chǎng)需求將持續(xù)增長(zhǎng)，該成果有望在電動(dòng)汽車(chē)、儲(chǔ)能電站等領(lǐng)域引發(fā)技術(shù)變革。