近日,中国科学院物理研究所首次实现安时级钠离子电池“无热失控”,研发出具备自保护功能的可聚合不燃电解质(PNE),破解了新能源电池安全瓶颈,推动钠离子电池商业化应用。电池安全一直是制约新能源产业规模化发展的核心难题。传统碳酸酯类有机电解质虽电化学性能优异,但其易燃特性会引发电池热失控。长期以来,行业普遍将“电解质不可燃”作为安全核心标准,而该团队首次证实,阻燃并不等于绝对安全,即便使用阻燃型磷酸酯电解质,电池仍可能发生严重热失控,这改变了业界传统认知,为电池安全研究开辟了全新方向。针对这一问题,团队突破传统不燃电解质仅聚焦不可燃性能的局限,研发可聚合不燃电解质,构建“热稳定性—界面稳定性—物理隔离”三位一体安全防护体系。PNE采用三重硬核防护以阻断热失控风险。一是内置“冷却系统”,PNE高温下具备独特吸热分解特性,可主动抵消电池内部放热反应热量,阻止热失控启动。二是采用双盐体系,分别精准保护正极、负极材料,提升电极稳定性与电池循环寿命,安全与性能双向兼顾。三是设置智能“固态防火墙”,PNE拥有热自聚合特性,温度超150℃时会原位形成固态聚合物网络,防止隔膜熔化后正负极直接接触,同时阻断高温副反应与气体生成;常温下保障离子传输,高温下自动“固化”,切断风险传播路径。该钠离子电池通过针刺测试和300℃热箱测试,安全可靠,并具备-40℃至60℃宽温适配能力与超4.3V耐高压稳定性,兼顾高安全与高能量密度。该电解质体系所用原料均为工业化常规产品,成本可控、易规模化生产,产业化落地价值高。未来,该技术将为高能量密度、高安全电池领域提供新的解决方案。相关研究成果发表在《自然-能源》(Nature Energy)上。电芯的安全测试示意图
本资料由亚洲经济研究院(Asia Economic Research Institute,AERI)整理,仅限本院会员内部使用。本资料所涉知识产权归原作者所有,如存在侵权问题,请及时与本院管理员联系,以便妥善处理。