清华团队攻克固态电池难题，能量密度近翻倍

9月28日消息，清华大学化工系张强教授团队在固态电池研发上取得重大突破，攻克关键难题，让能量密度近翻倍，为众多领域的电气化转型带来新希望。

随着人形机器人等前沿科技的快速发展，对动力系统提出了更高要求，开发储能和安全性能“双高”的电池器件成为当务之急。固态锂电池虽前景广阔，但在实际应用中面临“界面”难题，即电解质难以在高电压正极与强还原性负极的极端化学环境中兼容，导致界面阻抗升高、离子传输不畅，限制了电池整体性能。

张强教授团队提出“富阴离子溶剂化结构”这一创新设计策略，并成功开发出新型含氟聚醚电解质。通过热引发原位聚合技术，该电解质增强了固态界面接触与离子传导能力。其中引入的强吸电子含氟基团发挥了关键作用，使得电解质能够匹配4.7V高电压富锂锰基正极，同时兼容金属锂负极，构建出稳定的配位结构，大幅提升了界面稳定性。

采用该电解质组装的富锂锰基聚合物电池，展现出了令人瞩目的优异性能。其重量能量密度高达604Wh/kg，体积能量密度达到1027Wh/L，几乎是当今最先进商用锂离子电池能量密度的两倍。在电池寿命方面，超过500次循环后仍能保持高容量。安全性上，满电状态下成功通过针刺与高温安全测试。

该成果已在国际顶级期刊《自然》上发表，为电动汽车、电动飞行器、人形机器人等领域开发高安全性、高能量密度固态锂电池提供了全新思路和科学路线图，有望推动交通运输及更广泛领域加速实现电气化转型 。