中科院物理所发布安时级钠电池“自保护”方案 主动阻断热失控推动商用提速

在全球能源结构加速转型的背景下,电池安全正成为影响新能源产业发展的关键因素。近几年,从消费电子到电动汽车,电池热失控引发的事故时有发生,既带来经济损失,也威胁公众安全。传统锂离子电池在极端条件下更易发生热失控,而现有阻燃技术多以被动防护为主,难以从根本上消除风险。针对该全球性难题,中国科学院物理研究所胡勇胜研究员带领团队开展系统研究。大量实验表明,传统“阻燃即安全”的技术路线存在局限:即便使用阻燃型磷酸酯电解质,电池在高温环境下仍可能因内部连锁反应而燃烧。这一结果促使团队调整方向,从被动防护转向主动阻断。历经三年攻关,团队开发出具备“智能响应”特性的可聚合不燃电解质(PNE)技术。其核心机制是:当电池内部温度升至150℃临界点时,电解质分子触发原位聚合,在正负极之间形成固态屏障。实验数据显示,该技术可将热失控触发温度提高到350℃以上,并将热扩散风险降低90%以上。为提升整体防护效果,团队构建了多层次安全体系:第一重通过高温吸热反应主动消耗热量;第二重采用双盐配方稳定电极材料;第三重在极端条件下形成离子传输隔离层。多重机制叠加,使电池在针刺、挤压等严苛测试中仍能保持稳定。值得关注的是,该研究首次在安时级商用规格电池上完成验证。团队采用与智能手机容量相当的1Ah软包电池进行测试,突破了以往停留在实验室小型样品验证的限制,为后续产业化打通了关键环节。从应用前景看,钠离子电池因原材料储量丰富、成本优势突出,在储能电站、低速电动车等领域已展现竞争力。随着新型安全技术的引入,钠电池有望在对安全要求更高的场景中深入扩大应用。据研究团队透露,对应的技术已进入中试阶段,预计三年内实现规模化生产。

电池产业的竞争,表面是材料体系与成本的较量,核心是安全与可靠性的系统能力。面向规模化应用,技术突破最终仍要接受工程验证和标准体系的检验。此次安时级钠离子电池“自保护”方案,为通过主动响应来阻断热失控提供了新路径。其能否形成可复制的制造方案、可量化的安全指标,以及覆盖全生命周期的管理体系,将决定其进入市场的速度与范围,并为我国新能源产业的高质量发展提供更坚实的安全支撑。