中国科研团队成功解决钠离子电池热失控关键问题

北京4月10日电 近日，中国科学院物理研究所胡勇胜研究团队在《自然·能源》期刊上发表了最新研究，首次在全球范围内实现安时级钠离子电池“无热失控”。团队自主开发出一种具备自我保护功能的可聚合不燃电解质（PNE），有望从根本上提高新能源电池的安全性，加快钠离子电池的商业化进程。

电池安全一直是新能源产业发展面临的主要挑战。传统碳酸酯类有机电解液虽具备良好电化学特性，却因易燃成为引发热失控事件的隐患。业内通常将“电解质不可燃”作为评价安全的关键标准，但胡勇胜团队通过研究发现，仅仅做到阻燃还远远不够。即便替换为阻燃磷酸酯类电解液，电池仍有可能发生热失控。该结论颠覆了传统安全观念，开启了电池安全研究全新思路。

针对这一行业困局，研究团队突破单一强调“不可燃”的老旧思路，创新设计出可聚合不燃电解质，搭建起“热稳定性、界面稳定性、物理隔离”三位一体的安全保护新体系，从“被动防御”跃升到“主动阻断热失控”，推动电池安全技术更进一步。

这种可聚合不燃电解质通过三重核心机制，有效封锁了热失控风险。首先，相当于为电池内置了冷却系统，PNE在高温下能吸收分解发热物质，主动化解电池内部过热危险，阻止热失控启动。其次，引入双盐体系，分别优化保护正极和负极材料，大大提升了电极稳定性和电池寿命，实现安全性和性能的平衡。第三，当温度超过150℃时，PNE会自动在电池内部形成立体固态“防火墙”，及时阻隔高温副反应和有害气体生成，防止隔膜熔化导致的短路。同时保持离子常温传导畅通，高温时迅速“固化”，进一步阻断风险。

据了解，这款钠离子电池已通过针刺和300℃高温环境测试，展现出卓越的安全性能。同时，电池依然保持了高水平的电化学性能，无论在-40℃的低温还是60℃的高温环境下，都能稳定工作，且具备超4.3V的耐压能力，兼顾安全性与高能量密度。

此外，这套电解质体系采用的全部原料均为常规工业产品，制备成本易控，极适合在产业界大规模推广应用。未来，这项技术有望为高能量密度和高安全要求的电池市场带来全新的解决方案。