钠电池的时代快要来了吗

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成果示意图。中国科学院物理研究所供图对于电池，你是否也有着朴素却迫切的期望？比如续航持久、充电飞快，能适应冷热环境，最重要的是安全可靠。从新能源汽车到家用电器储能，再到我们兜里的手机，电池作为提供动力的核心部件，始终离不开安全这一关键要求。
4月6日，中国科学院物理研究所研究员胡勇胜团队在国际学术期刊《自然·能源》上发表了一项研究成果：全球首次实现安时级钠离子电池“无热失控”，成功研发出具备自保护功能的可聚合不燃电解质（PNE）。
这项突破，破解了新能源电池安全的核心难题，这意味着钠离子电池规模化商业落地更近了一步。
据研究者解释，传统碳酸酯类有机电解质，虽然电化学性能优异，但有着“引发热失控”的隐患。长期以来，相关行业普遍将“电解质不可燃”作为安全核心标准。而胡勇胜团队研究首次证实，阻燃并不等于绝对安全，即便使用阻燃型磷酸酯电解质，电池仍可能发生热失控。这一发现颠覆了业界传统认知，为电池安全研究开辟了全新方向。
真正的安全，需要的不仅是不燃的材料，更是一套能在热失控触发前，就将其扼杀在摇篮里的主动防护机制。针对行业痛点，团队创新突破传统不燃电解质仅聚焦不可燃性能的局限，研发出可聚合不燃电解质（PNE），实现从“被动阻燃”到“主动阻断热失控”的技术跨越。
“PNE这种电解液有两个特性，一是本身点不着，二是当电池内温度升高的时候，里面的液态电解液会自己聚合。”胡勇胜对中青报·中青网记者说。
为了锁死热失控风险，PNE一共有三重“硬核防护”。首先是内置了“冷却系统”，PNE在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，大幅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摄氏度时，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。
“就像煮鸡蛋一样，直接固化了。这等于把正极和负极之间给切断了，电池就关断了，不会再继续发生热失控。”胡勇胜打了个比方。
他进一步向记者解释，这项研究在实验室里，不是用小纽扣电池验证的，而是用安时级电池验证的。所谓“安时级”即商用电池的容量，“和手机电池容量差不多”。
对于这项成果的未来，胡勇胜表示乐观。他指出，钠离子电池目前正聚焦于启动、储能和动力三大应用场景。随着规模进一步扩大，未来将在更多场景中广泛应用，比如电动车，家用储能、商用重卡、充电宝等。
“钠电池在安全性上有很大优势，只是现在总体能量密度和生产规模还不如锂电池。随着未来进一步性能迭代，规模逐渐发展起来，结合高安全性，会是一个很好的选择。”胡勇胜说。
来源：中国青年报

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