記者從中國科學院物理研究所獲悉，該研究所胡勇勝研究員團隊近期首次實現安時級鈉離子電池“無熱失控”，成功研發具備自保護功能的可聚合不燃電解質(PNE)，破解了新能源電池安全方面的核心瓶頸，這將推動鈉離子電池商業化應用。該成果近日在國際學術期刊《自然·能源》發表。
電池安全一直是制約新能源產業規模化發展的核心難題。傳統碳酸酯類有機電解質雖電化學性能優異，但易燃特性是引發熱失控的關鍵隱患。長期以來，行業普遍將“電解質不可燃”作為安全核心標準，而該團隊研究首次證實：阻燃並不等於絕對安全，即便使用阻燃型磷酸酯電解質，電池仍可能發生嚴重熱失控。這一發現徹底顛覆業界傳統認知，為電池安全研究開闢全新方向。
△電芯安全測試
該團隊創新突破傳統不燃電解質僅聚焦不可燃性能的局限，研發出可聚合不燃電解質(PNE)，構建“熱穩定性-界面穩定性-物理隔離”三位一體的安全防護體系，實現從“被動阻燃”到“主動阻斷熱失控”的技術跨越。
可聚合不燃電解質(PNE)採用三重硬核防護，可徹底鎖死熱失控風險。
一是內置“冷卻系統”，PNE高溫下具備獨特吸熱分解特性，可主動抵消電池內部放熱反應熱量，從根源阻止熱失控啟動。
二是採用雙鹽體系，分別精準保護正極、負極材料，大幅提升電極穩定性與電池循環壽命，安全與性能雙向兼顧。
三是設置智能“固態防火牆”，PNE擁有熱自聚合特性，溫度超過150℃時會原位形成固態聚合物網絡，防止隔膜熔化後正負極直接接觸，同時阻斷高溫副反應與氣體生成;常溫下保障離子傳輸，高溫下自動“固化”，切斷風險傳播路徑。
△成果示意圖
據悉，該鈉離子電池已順利通過針刺測試和300℃熱箱測試，展現出其安全與可靠性。同時，電池具備-40℃至60℃寬溫適配能力與超4.3V耐高壓穩定性，兼顧高安全與高能量密度。
未來，該技術將為高能量密度、高安全電池領域提供全新解決方案。這項技術突破將為新能源產業高質量發展提供技術支撐。(來源：央視新聞)