中科院新突破:高比能固态锂电池技术取得重大进展

2026-05-22 09:28    来源:第一电动网

  中国科学院金属研究所5月21日宣布,其科研团队在聚合物电解质领域取得重要进展,开发出一种相容溶剂辅助塑化的通用制备策略,有效解决了聚偏氟乙烯基电解质在制备过程中的相容性与电化学稳定性问题。该策略通过引入挥发性相容溶剂,显著降低混合体系的有效相互作用参数,克服热力学排斥,获得均相溶液,进而实现原本不相容的增塑剂的均匀塑化。

  研究团队进一步通过分子动力学模拟与光谱学分析揭示了聚合物对该塑化体系溶剂化化学的调节机制。聚偏氟乙烯-六氟丙烯共聚物与环丁砜通过非典型氢键相互作用,限制了增塑剂的自由迁移,减少了电极界面的副反应,同时重构了阴离子聚集体为主导的溶剂化结构,在电极界面衍生出富含氟化锂的稳定界面层,显著提升了正负极的界面稳定性。

  该电解质赋予高压锂金属电池优异的综合性能,当匹配4.7V高镍正极时,电池可在20C极高倍率下稳定循环700次,容量保持率达81.9%。安时级软包电池搭配薄锂负极可稳定循环100次,能量密度高达451.5Wh/kg,远超目前商业化磷酸铁锂动力电芯。同时,该软包电池可通过针刺测试,展现出高的本征安全性。这项研究为推动高安全、高比能固态锂电池的实用化进程提供了技术支撑。






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