中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：
電芯安全測試
成果示意圖
記者從中國科學(xué)院物理研究所獲悉，該研究所胡勇勝研究員團(tuán)隊(duì)近期首次實(shí)現(xiàn)安時(shí)級(jí)鈉離子電池“無熱失控”，成功研發(fā)具備自保護(hù)功能的可聚合不燃電解質(zhì)（PNE），破解了新能源電池安全方面的核心瓶頸，這將推動(dòng)鈉離子電池商業(yè)化應(yīng)用。該成果近日在國際學(xué)術(shù)期刊《自然·能源》發(fā)表。
電池安全一直是制約新能源產(chǎn)業(yè)規(guī)?；l(fā)展的核心難題。傳統(tǒng)碳酸酯類有機(jī)電解質(zhì)雖電化學(xué)性能優(yōu)異，但易燃特性是引發(fā)熱失控的關(guān)鍵隱患。長期以來，行業(yè)普遍將“電解質(zhì)不可燃”作為安全核心標(biāo)準(zhǔn)，而該團(tuán)隊(duì)研究首次證實(shí)：阻燃并不等于絕對(duì)安全，即便使用阻燃型磷酸酯電解質(zhì)，電池仍可能發(fā)生嚴(yán)重?zé)崾Э?。這一發(fā)現(xiàn)徹底顛覆業(yè)界傳統(tǒng)認(rèn)知，為電池安全研究開辟全新方向。
該團(tuán)隊(duì)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），構(gòu)建“熱穩(wěn)定性-界面穩(wěn)定性-物理隔離”三位一體的安全防護(hù)體系，實(shí)現(xiàn)從“被動(dòng)阻燃”到“主動(dòng)阻斷熱失控”的技術(shù)跨越。
可聚合不燃電解質(zhì)（PNE）采用三重硬核防護(hù)，可徹底鎖死熱失控風(fēng)險(xiǎn)。
一是內(nèi)置“冷卻系統(tǒng)”，PNE高溫下具備獨(dú)特吸熱分解特性，可主動(dòng)抵消電池內(nèi)部放熱反應(yīng)熱量，從根源阻止熱失控啟動(dòng)。
二是采用雙鹽體系，分別精準(zhǔn)保護(hù)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，溫度超過150℃時(shí)會(huì)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(shí)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(dòng)“固化”，切斷風(fēng)險(xiǎn)傳播路徑。
據(jù)悉，該鈉離子電池已順利通過針刺測試和300℃熱箱測試，展現(xiàn)出其安全與可靠性。同時(shí)，電池具備-40℃至60℃寬溫適配能力與超4.3V耐高壓穩(wěn)定性，兼顧高安全與高能量密度。
未來，該技術(shù)將為高能量密度、高安全電池領(lǐng)域提供全新解決方案。這項(xiàng)技術(shù)突破將為新能源產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展提供技術(shù)支撐。
