固态电池能量密度突破 

中国固态电池突破：可弯折两万次，能量密度跃升86%

电极与电解质在分子尺度上融为一体，固态电池的界面阻抗大山正被移开。

中国科学院金属研究所日前在固态锂电池领域取得重大突破，研发团队通过巧妙的聚合物分子设计，制备出在分子尺度上实现界面一体化的新型材料。

基于该材料构建的一体化柔性电池可承受20000次反复弯折，当将其作为复合正极中的聚合物电解质使用时，更使复合正极能量密度提升高达86%。

这项研究成果已发表于国际权威学术期刊《先进材料》，为解决固态电池界面阻抗大、离子传输效率低的关键难题提供了全新路径。

01 界面接触难题

固态锂电池因其高安全性和高能量密度，被普遍视为下一代储能技术的重要发展方向。

然而，传统固态电池中电极与电解质之间的固-固界面接触不良，导致离子传输阻力大、效率低，严重制约其实际应用。

这好比两个人隔着一堵墙对话，声音难以清晰传达。

02 分子级创新

研究团队利用聚合物分子的设计灵活性，在主链上同时引入具有离子传导功能的乙氧基团和具备电化学活性的短硫链。

该设计实现了在分子尺度上的界面一体化，使材料不仅具备高离子传输能力，还能在不同电位区间实现离子传输与存储行为的可控切换。

科研人员介绍，这种新型聚合物的锂离子电导率能达到 1.0×10⁻⁴ S/cm，在室温下已经算是比较理想的水平。

03 性能突破

实验结果显示，基于该材料构建的一体化柔性电池表现出优异的抗弯折性能。

可承受20000次反复弯折，远超目前固态电池一般只有1000至5000次的弯折极限。

弯折后仍然能够保持95%的初始容量，远超同类产品表现。

同时，能量密度提升更为显著。当将其作为复合正极中的聚合物电解质使用时，复合正极能量密度提升达86%。

04 应用前景广阔

这项突破性技术为多个产业领域带来了新的可能性。

对柔性电子设备而言，如折叠屏手机、可穿戴医疗设备、柔性显示器等产品，将能获得更好的电池解决方案。

想象一下，以后折叠手机不会因为电池仓而限制机身造型，手环和医疗贴片也能做得更轻薄柔软。

在电动汽车领域，能量密度的大幅提升意味着在相同体积或重量下，电池的续航能力将大幅增强。

固态电池的能量密度有望达到现有电池的两倍以上，这意味着电动车的续航里程将轻松突破1000公里。

05 产业化进程

虽然这是实验室阶段的突破，但固态电池的产业化进程已在加速。

根据行业预测，2025-2026年国内将密集落地中试线，启动全固态电池装车验证；2027年实现小批量装车；2028-2029年有望在低空经济、机器人等对价格接受度高的领域率先放量。

国轩高科已正式启动第一代全固态电池2GWh量产线的设计工作，目标2026年底实现小批量量产。

固态电池的突破，不仅仅是一项技术进步，更代表着中国汽车产业实现跨越式发展的历史机遇。

从过去的跟跑，到现在的并跑，再到未来的领跑，中国新能源产业正借助这场技术革命的东风，实现真正的转型升级。

随着实验室数据不断向产业化迈进，或许不出五年，可弯折电池将广泛应用于折叠屏手机，而安全耐用的全固态锂电池则有望为电动汽车提供更强劲的动力。