清华团队研发高能固态电池，攻克安全与续航难题

随着新能源技术快速发展，电动汽车、电动飞行器及人形机器人等领域对动力系统的要求日益严格，不仅需要高能量输出，还必须确保极端条件下的使用安全。在这一技术浪潮下，研发同时具备高能量密度与卓越安全性能的新型电池已成为储能科技领域的重大课题。 固态电池因其突破性的能量密度潜力和固有的安全特性，成为下一代二次锂电池研发的重点方向。其中，富锂锰基层状氧化物正极材料体系尤为引人注目，它极有可能打破600 Wh kg⁻¹的能量密度瓶颈。但固态电池产业化始终面临两大关键挑战：固态材料之间的刚性接触导致界面阻抗增大，以及电解质难以在宽电压区间内同时满足高电压正极和强还原性负极的严苛要求。 清华大学化工系突破传统思路，开创性地提出"富阴离子溶剂化结构"设计理念。研究人员创造性引入强吸电子含氟基团，开发出新型含氟聚醚电解质。这种电解质通过热引发原位聚合工艺，不仅显著提升了电压窗口（可稳定支撑4.7 V高电压），还优化了离子传输效率。尤为关键的是，基于锂键化学原理构建的"-F∙∙∙Li⁺∙∙∙O-"配位网络，促成了富含氟化物的稳定界面层形成。 测试结果表明，采用该技术的富锂锰基聚合物电池性能指标亮眼：首周效率高达91.8%，正极比容量达到290.3 mAh g⁻¹。更令人振奋的是，仅需1 MPa外压的8.96 Ah软包电池就实现了604 Wh kg⁻¹的能量密度，这一数值远超目前主流商用电池体系。在安全性方面，该电池成功通过严苛的针刺测试和120°C高温极限考验，全程未出现热失控现象。 这项发表于《自然》期刊的突破性研究，从根本上解决了固态电池应用中的界面稳定性难题，为高安全、高能量密度储能设备的发展指明了新方向。研究团队通过分子层面的创新设计，在不依赖高压条件和复杂结构的前提下，开辟了固态电池实用化的全新路径。