4月8日,中国科学院物理研究所胡勇胜团队在国际顶级期刊《自然·能源》发表重磅研究成果,宣布全球首次在安时级(3.5 Ah)钠离子电池中实现彻底阻断热失控,这一突破成功破解了长期制约钠离子电池商业化应用的核心安全瓶颈,为其大规模推广奠定了坚实基础。
钠离子电池作为锂电池的重要补充,凭借原料丰富、成本低廉、安全性突出等优势,被广泛认为是未来储能、新能源汽车、工程机械等领域的理想能源解决方案。但此前,热失控问题一直是阻碍其商业化落地的“卡脖子”难题——传统钠离子电池在高温、针刺、过充等极端情况下,容易出现起火、爆炸等安全隐患,严重限制了其在高端场景的应用。
胡勇胜团队研发的这项被称为“变态”安全机制的技术,核心在于通过可聚合不燃电解质(PNE)构建三重安全防护体系,实现了钠离子电池从“被动阻燃”到“主动阻断”的跨越式升级。在高温环境下,该电解质可主动吸热降温,稳定正负极界面,减少副反应放热;当温度达到150℃这一临界值时,电解液会自动固化成固态绝缘屏障,物理切断正负极的接触,从根源上阻断热失控的传播路径。
经过严苛测试验证,这款安时级钠离子电池成功通过了300℃热箱、针刺、过充、短路等多项极限挑战,测试过程中全程不起火、不爆炸、不冒烟,展现出极高的安全性。同时,该电池还保持了211 Wh/kg的能量密度,以及-40℃~60℃的宽温工作能力,既能满足北方低温地区的使用需求,也能适应高温环境下的储能场景,兼顾了安全性与实用性。
业内分析指出,我国钠离子电池技术目前已处于全球领跑地位,此次热失控阻断技术的突破,将进一步巩固我国在该领域的产业优势。随着技术的不断成熟和生产成本的逐步下降,钠离子电池有望与锂电池形成互补,广泛应用于大型储能电站、新能源汽车、低速电动车、工程机械等场景,构建更安全、更经济、更稳定的能源存储体系,为我国“双碳”目标的实现提供重要支撑。