電芯的安全測試 圖片來源：中國科學院物理研究所
示意圖
據(jù)中國科學院物理研究所消息，近日，該所首次實現(xiàn)安時級鈉離子電池“無熱失控”，研發(fā)出具備自保護功能的可聚合不燃電解質（PNE），破解了新能源電池安全瓶頸，推動鈉離子電池商業(yè)化應用。相關研究成果發(fā)表在《自然-能源》（Nature?Energy）上。
電池安全一直是制約新能源產(chǎn)業(yè)規(guī)模化發(fā)展的核心難題。傳統(tǒng)碳酸酯類有機電解質雖電化學性能優(yōu)異，但其易燃特性會引發(fā)電池熱失控。長期以來，行業(yè)普遍將“電解質不可燃”作為安全核心標準，而該團隊首次證實，阻燃并不等于絕對安全，即便使用阻燃型磷酸酯電解質，電池仍可能發(fā)生嚴重熱失控，這改變了業(yè)界傳統(tǒng)認知，為電池安全研究開辟了全新方向。
針對這一問題，團隊突破傳統(tǒng)不燃電解質僅聚焦不可燃性能的局限，研發(fā)可聚合不燃電解質，構建“熱穩(wěn)定性—界面穩(wěn)定性—物理隔離”三位一體安全防護體系。
PNE采用三重硬核防護以阻斷熱失控風險：
一是內置“冷卻系統(tǒng)”，PNE高溫下具備獨特吸熱分解特性，可主動抵消電池內部放熱反應熱量，阻止熱失控啟動。
二是采用雙鹽體系，分別精準保護正極、負極材料，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。
三是設置智能“固態(tài)防火墻”，PNE擁有熱自聚合特性，溫度超過150℃時會原位形成固態(tài)聚合物網(wǎng)絡，防止隔膜熔化后正負極直接接觸，同時阻斷高溫副反應與氣體生成；常溫下保障離子傳輸，高溫下自動“固化”，切斷風險傳播路徑。
該鈉離子電池通過針刺測試和300℃熱箱測試，安全可靠，并具備-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。
該電解質體系所用原料均為工業(yè)化常規(guī)產(chǎn)品，成本可控、易規(guī)模化生產(chǎn)，產(chǎn)業(yè)化落地價值高。未來，該技術將為高能量密度、高安全電池領域提供新的解決方案。
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“ABEC系列活動一：2026下一代電池技術與產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會”將于2026年5月12日在深圳啟幕，其中，鈉電池專場聚焦鈉電池這一前沿技術和市場應用領域，與會嘉賓將共同探索資源豐富、成本優(yōu)勢顯著的鈉電池在規(guī)模化儲能與電動汽車領域的應用潛力。會議同期還將舉辦“2026鈉電池產(chǎn)業(yè)競爭力TOP10品牌頒獎盛典”，屆時全球產(chǎn)學研等業(yè)界精英將齊聚深圳，凝聚行業(yè)共識，加速技術創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同，共同推動下一代電池技術的成熟與商業(yè)化應用，為全球能源轉型提供核心動力。
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