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新材料突破固态锂电池瓶颈，实现能量密度与耐久性双突破

2026-01-27 13:49:16 来源：沈阳日报

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简介：中国科学院金属研究所(以下简称金属所)近日在固态锂电池材料领域取得重要突破。科研团队创新研发出一体化聚合物材料，有效解决了长期制约固态电池发展的"界面接触不良"难题。基于该材料构建的柔性电池不仅储能密度显著提升86%，还展现出卓越的机械性能，经2万次弯折测试后仍能保持稳定输出。

中国科学院金属研究所(以下简称金属所)近日在固态锂电池材料领域取得重要突破。科研团队创新研发出一体化聚合物材料，有效解决了长期制约固态电池发展的"界面接触不良"难题。基于该材料构建的柔性电池不仅储能密度显著提升86%，还展现出卓越的机械性能，经2万次弯折测试后仍能保持稳定输出。

金属所研究员李峰作了一个形象的比喻，锂电池充放电全靠锂离子在正负极之间往返跑。如果把电池想象成一座“能量城市”，锂离子就是“通勤的人流”，固态电解质就是运输锂离子的“高速公路”，电极则是锂离子要抵达的“工作区”。电极与电解质之间接触的区域，业内称为界面。在一般固态锂电池中，界面接触不良、存在一定“缝隙”，导致锂离子经常拥堵在“高速公路”上，不能顺利抵达“工作区”，电池的工作效率随之降低，严重制约其实际应用。

李峰介绍，科研团队提出的一体化聚合物材料概念，是利用分子尺度的共价键，将负责离子传导的电解质和负责离子储存的电极两个功能单元有机组装在一起，让材料同时具备“传得快”和“存得多”的能力。锂离子不需要跨越复杂的界面，就能更顺畅地在电极内部快速迁移，参加电化学反应。如此，固态锂电池性能实现大幅跃升。

李峰认为，便携类电子产品是一体化聚合物新材料锂离子电池非常重要的应用场景。这种一体化柔性电池因具有一定变形能力，能够折叠起来方便使用。“还有一个大家很可能忽略的场景，那就是做脑机接口或者人体里面用的电池，它能够根据我们器官变形来供电。”

李峰介绍，研究团队正重点突破多类型固态电解质材料的性能瓶颈，相关技术成果可广泛应用于新能源汽车动力系统、电网级储能设施，以及新兴的低空飞行器、智能机器人等对电池安全性和循环寿命有严苛要求的领域，为推进固态电池的规模化应用奠定坚实的技术基础。

研究团队透露，这项成果已进入产业化转化阶段，将为下一代储能技术提供全新的材料解决方案，推动固态电池在更多前沿领域的商业化应用。