我科学家攻克钠离子电池热失控难题

记者从中国科学院获悉，近日，中国科学院物理研究所胡勇胜研究员团队在全球首次实现安时级钠离子电池“无热失控”，成功研发具备自保护功能的可聚合不燃电解质（PNE），从根源破解新能源电池安全核心瓶颈。相关研究成果的论文日前发表在《自然・能源》上。

据介绍，传统碳酸酯类有机电解质虽电化学性能优异，但易燃特性是引发热失控的关键隐患。长期以来，行业普遍将“电解质不可燃”作为安全核心标准，而该团队研究并首次证实：阻燃并不等于绝对安全，即便使用阻燃型磷酸酯电解质，电池仍可能发生严重热失控，这一发现彻底颠覆业界传统认知，为电池安全研究开辟全新方向。

针对行业痛点，团队研发可聚合不燃电解质（PNE），并构建“热稳定性—界面稳定性—物理隔离”三位一体安全防护体系，实现从“被动阻燃”到“主动阻断热失控”的技术跨越。可聚合不燃电解质（PNE）采用三重硬核防护彻底锁死热失控风险。一是内置“冷却系统”，PNE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，从根源阻止热失控启动。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℃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。

据悉，该钠离子电池已顺利通过针刺测试和300℃热箱测试，展现极致安全可靠性。不仅如此，它并未牺牲电化学表现，电池具备-40℃至60℃宽温适配能力与超4.3V耐高压稳定性，兼顾高安全与高能量密度。该电解质体系所用原料均为工业化常规产品，成本可控、易规模化生产，未来，该技术有望为高能量密度、高安全电池领域提供全新解决方案。（经济日报记者 沈慧）