2026年04月16日
□張渺
對于電池，你是否也有著樸素卻迫切的期望？比如續(xù)航持久、充電飛快，能適應(yīng)冷熱環(huán)境，最重要的是安全可靠。從新能源汽車到家用電器儲能，再到我們兜里的手機，電池作為提供動力的核心部件，始終離不開安全這一關(guān)鍵要求。
近日，中國科學(xué)院物理研究所研究員胡勇勝團隊在國際學(xué)術(shù)期刊《自然·能源》上發(fā)表了一項研究成果：全球首次實現(xiàn)安時級鈉離子電池“無熱失控”，成功研發(fā)出具備自保護功能的可聚合不燃電解質(zhì)（PNE）。
這項突破，破解了新能源電池安全的核心難題，這意味著鈉離子電池規(guī)?；虡I(yè)落地更近了一步。
據(jù)研究者解釋，傳統(tǒng)碳酸酯類有機電解質(zhì)，雖然電化學(xué)性能優(yōu)異，但有著“引發(fā)熱失控”的隱患。長期以來，相關(guān)行業(yè)普遍將“電解質(zhì)不可燃”作為安全核心標(biāo)準(zhǔn)。而胡勇勝團隊研究首次證實，阻燃并不等于絕對安全，即便使用阻燃型磷酸酯電解質(zhì)，電池仍可能發(fā)生熱失控。這一發(fā)現(xiàn)顛覆了業(yè)界傳統(tǒng)認(rèn)知，為電池安全研究開辟了全新方向。
真正的安全，需要的不僅是不燃的材料，更是一套能在熱失控觸發(fā)前，就將其扼殺在搖籃里的主動防護機制。針對行業(yè)痛點，團隊創(chuàng)新突破傳統(tǒng)不燃電解質(zhì)僅聚焦不可燃性能的局限，研發(fā)出可聚合不燃電解質(zhì)（PNE），實現(xiàn)從“被動阻燃”到“主動阻斷熱失控”的技術(shù)跨越。
“PNE這種電解液有兩個特性，一是本身點不著，二是當(dāng)電池內(nèi)溫度升高的時候，里面的液態(tài)電解液會自己聚合?！焙聞僬f。
為了鎖死熱失控風(fēng)險，PNE一共有三重“硬核防護”。首先是內(nèi)置了“冷卻系統(tǒng)”，PNE在高溫下具備獨特吸熱分解特性，可主動抵消電池內(nèi)部放熱反應(yīng)熱量，阻止熱失控啟動。二是采用雙鹽體系，分別精準(zhǔn)保護正極、負(fù)極材料，大幅提升電極穩(wěn)定性與電池循環(huán)壽命，安全與性能雙向兼顧。三是設(shè)置智能“固態(tài)防火墻”，PNE擁有熱自聚合特性，溫度超150攝氏度時，會原位形成固態(tài)聚合物網(wǎng)絡(luò)，防止隔膜熔化后正負(fù)極直接接觸，同時阻斷高溫副反應(yīng)與氣體生成；常溫下保障離子傳輸，高溫下自動“固化”，切斷風(fēng)險傳播路徑。
“就像煮雞蛋一樣，直接固化了。這等于把正極和負(fù)極之間給切斷了，電池就關(guān)斷了，不會再繼續(xù)發(fā)生熱失控?！焙聞俅蛄藗€比方。
他進一步解釋道，這項研究在實驗室里，不是用小紐扣電池驗證的，而是用安時級電池驗證的。所謂“安時級”即商用電池的容量，“和手機電池容量差不多”。
對于這項成果的未來，胡勇勝表示樂觀。他指出，鈉離子電池目前正聚焦于啟動、儲能和動力三大應(yīng)用場景。隨著規(guī)模進一步擴大，未來將在更多場景中廣泛應(yīng)用，比如電動車，家用儲能、商用重卡、充電寶等。
“鈉電池在安全性上有很大優(yōu)勢，只是現(xiàn)在總體能量密度和生產(chǎn)規(guī)模還不如鋰電池。隨著未來進一步性能迭代，規(guī)模逐漸發(fā)展起來，結(jié)合高安全性，會是一個很好的選擇。”胡勇勝說。
（摘自《中國青年報》）
