钠电时代加速到来:我国实现全球首次重大突破
发布日期:2026/4/7
4月6日,中国科学院物理研究所胡勇胜团队在国际顶级学术期刊《自然·能源》发表重磅研究成果,该团队成功开发出一种具有自保护功能的可聚合不燃电解质(PNE),在全球范围内首次于安时级钠离子电池中实现热失控的彻底阻断,破解了长期困扰钠离子电池商业化的核心安全难题,为新能源产业发展注入强劲动力。
作为锂电池的重要补充,钠离子电池凭借资源丰富、成本低廉、环境友好等优势,在电动汽车、重型卡车、大规模储能等领域展现出巨大应用潜力,但热失控问题始终是制约其规模化落地的关键瓶颈。此前,行业普遍秉持“阻燃电解液等于安全”的传统认知,单一的阻燃策略难以从根本上阻断热失控传播,尤其在安时级大容量电池中,热失控引发的燃烧、爆炸风险更是突出——研究表明,成组后的钠离子电池模组,热失控传播速度加快,极端情况下会出现同步热失控,局部最高温度可升至810℃,灾害后果显著加剧。
面对这一行业痛点,胡勇胜团队跳出传统单一防护的思维定式,打破固有认知,创新性构建了“热稳定性-界面稳定性-物理隔离”三位一体的智能安全防护体系。该体系的核心在于团队研发的可聚合不燃电解质(PNE),其具备独特的热响应特性:当电池温度异常升高至150℃以上时,PNE会自动由液态转变为致密的固态屏障,犹如在电池内部筑起一道“智能防火墙”,从根本上切断热失控的传播路径,有效避免电池燃烧、爆炸等安全事故的发生。据悉,该团队利用NaBF4为主盐、NaPF6为辅助界面调控剂构建双盐体系,进一步优化了电极-电解液界面,解决了硬碳负极兼容难题,让这一安全防护效果更趋稳定。
值得一提的是,此次安全技术突破并未以牺牲电池性能为代价,实现了“安全与性能”的双重提升。该团队研发的钠离子电池,不仅彻底阻断热失控,还兼具优异的宽温性能和耐高压稳定性,可在-40℃至60℃的极端温度范围内稳定工作,耐高压能力超过4.3V,即便在4.3V、211 Wh/kg(基于电芯重量计算)的高电压、高比能安时级软包电芯中,依然能稳定运行并通过针刺试验,电芯不冒烟、不起火、不爆炸。更具产业化价值的是,电池所采用的材料均为成熟的工业化产品,无需新增特殊生产设备,具备极高的产业化竞争优势,为后续规模化生产奠定了坚实基础。
作为长期深耕钠离子电池领域的科研团队,胡勇胜团队此前已在该领域取得多项重大成果,包括攻克高比能锡基负极稳定性难题、实现全固态钠电池高电压界面稳定等,相关成果均发表于《自然·能源》等国际顶级期刊。此次热失控阻断技术的突破,更是刷新了人们对电池安全的认知,填补了安时级钠离子电池安全防护领域的全球空白。
业内专家表示,此次成果的发布,不仅彰显了我国在钠离子电池领域的全球领先地位,更破解了钠离子电池商业化落地的核心瓶颈。随着技术的进一步推广,将加速钠离子电池在电动汽车、重型卡车、大规模储能等领域的应用进程,助力我国新能源产业转型升级,为“双碳”目标实现提供重要技术支撑。据悉,该成果将应用于中科海钠科技有限责任公司安时级钠离子电池产品,进一步推动技术的产业化转化。
当前,我国钠离子电池产业已进入规模化应用的关键节点,宁德时代、比亚迪、中科海钠等企业纷纷布局,2026年被业界视为钠离子电池“商业化元年”。此次胡勇胜团队的重大突破,将进一步完善我国钠离子电池产业链技术体系,提升我国在全球新能源领域的核心竞争力。
来源:连线新能源