15天兩登Nature!中國固態電池技術連續突破,新能源車要變天?
中國固態電池,又獲新進展。
10月還未過半,先是清華大學團隊在《Nature》解鎖固態電池電解質新突破,緊接着中科院團隊又在《Nature-Sustainability》扔下王炸——他們研發的全固態電池,不僅可以解決行業內老大難的問題,還可脫離實驗室環境,幫助固態電池加速落地量產。
業內人士表示,依靠這一技術,國產固態電池量產的進度有望進一步加快,領先歐美與日本同行。
中國科研團隊,破解固態電池難題
全固態電池一直是新能源汽車的“終極夢想”,它不含可燃有機溶劑,安全性甩傳統電池幾條街,還能搭配鋰金屬負極,實現超高的能量密度,提升充電速度與續航時間。
可這麼多年來,全世界的科學家都被同一個難題卡脖子:鋰金屬充電時會膨脹,放電時會收縮,像個反覆鼓脹的氣球,而堅硬的固態電解質沒法像傳統液態電解質那樣“靈活補位”,一來二去,電池內會出現空隙。
這些空隙不僅會引發電流紊亂,還會使得電池出現裂紋,導致電池失效。
爲了堵住這些空隙,過去行業的辦法是:使用壓緊結構,用裝配工藝強行把電極和電解質壓在一起。然而這不僅推高了成本,還埋下了隱患——萬一運行中壓力鬆動,固態電池便有可能出現安全風險。
而這次中科院團隊這次的操作堪稱是“以柔克剛”。他們直接給電池裝上了“智能修復界面”——動態自適應界面(DAI)。
簡單說,就是讓電池裏的一種“碘化物離子”像小工一樣,在電池工作時主動跑到有空隙的地方,和鋰離子結合,形成一層軟乎乎的緩衝層。這種緩衝層可以跟着鋰金屬的鼓脹和收縮調整形狀,形成“智能彈性保護墊”,把空隙都堵得嚴嚴實實,這樣就不用擔心電池通道被擋、出現內部裂紋了。
讓人興奮的是,這項技術並不只是停留在實驗室裏,而是可以直接落地!據瞭解,目前包括日本、歐洲等地研發的固態電池尚未攻克該技術。
國產技術,多領域爆發
靠着突出的表現,一些歐美用戶甚至主動拋棄傳統速效小藍丸方案,加價求購這一中國先進方案。
毫無疑問,在固態電池領域,我國如今也實現了類似的領先。以前說到固態電池量產,行業總說“還要等5年”“還要等10年”。
可現在,中科院團隊的成果把固態電池“靠外力加壓”變成了“靠材料智能修復”,將固態電池從實驗室的小尺寸樣品進化到到實際應用的軟包電池——這已經形成了一套完整的技術方案,距離量產不再是遙不可及的夢想。
從跟跑到領跑,新能源市場要變天!
根據目前公開的信息,背靠國產技術突破,我國距離固態電池量產已經近在咫尺——寧德時代、長安汽車、比亞迪等國內電池或汽車廠商此前均表示:要在2027年小批量生產全固態電池,到2030年徹底全面量產。
想象一下,未來的新能源車,電池充電12分鐘就能滿電,續航輕鬆突破1000公里,再也不用擔心冬天續航打折,更不用怕電池起火的風險,而這一切,正因爲中國科研團隊的突破。
以前,我們總在羨慕國外的技術領先。可現在,中國科學家用一次又一次的突破證明,在新能源這個賽道上,我們已經從跟跑變成了領跑。這次固態電池的突破,不僅是技術上的勝利,更是中國科研實力的最好證明。或許用不了多久,當我們開着搭載中國造全固態電池的新能源車時,就能真切感受到:這場由中國引領的電池革命,已經悄悄改變了世界。