清华研发新型固态电池材料，能量密度翻倍安全性提升

清华大学化工系张强教授团队在固态电池关键技术攻关中取得里程碑式突破，创新性地提出"富阴离子溶剂化结构"概念并开发出新型含氟聚醚电解质，该项研究成果已在国际权威期刊《自然》发表。这项技术的问世不仅显著提升了固态电池的能量密度，更为电动汽车的长续航与安全使用提供了革命性解决方案。

研究团队创造性地采用原位聚合工艺，将液态单体前驱体注入电池后进行热引发聚合，直接在电极界面形成固态电解质层。这一突破性工艺有效解决了传统固态电解质与电极间的界面接触难题，将界面阻抗降低了惊人的90%以上。实测数据显示，搭载PTF-PE-SPE电解质的电池在0.5C充放电条件下循环500次后，仍能保持72.1%的初始容量，相比之下传统电解质在相同工况下仅50次循环就会衰减20%。

在材料体系设计方面，研究人员通过独特的三维结构创新，实现了高负载LRMO正极(面容量超过8mAh/cm²)、贫电解液(E/C比1.2g/Ah)与无负极结构的完美整合。这种精巧的设计使得电池重量能量密度跃升至604Wh/kg，体积能量密度更是达到1027Wh/L，不仅远超当前主流电动汽车电池255Wh/kg的平均水平，甚至领先于QuantumScape等固态电池领域领军企业设定的800Wh/L技术目标。

在安全性验证阶段，新型电解质材料表现尤为惊艳。实验室测试证实，PTF-PE/LiTFSI复合膜具有优异的自熄灭特性，最终形成的电解质薄膜完全不具备可燃性。在严苛的针刺测试中，满电状态下的FPE-SPE软包电池在遭受钢针刺穿后依然保持稳定，未出现任何起火或爆炸现象，成功通过了最为严酷的内部短路测试。这种独特的材料特性使电池热失控温度较传统液态电解质提升了300℃以上。

此项研究的重大突破关键在于攻克了LRMO正极材料长期存在的技术瓶颈。作为一种理论比容量高达250-300mAh/g的先进正极材料，LRMO结构中的晶格氧氧化过程一直难以稳定控制。研究团队通过精准调控阴离子氧化还原反应路径，在分子层面阻断氧气生成的关键环节，成功解决了这一困扰学界多年的难题。这项机理创新首次实现了高能量密度与长久循环寿命的完美统一。

团队带头人张强教授作为能源材料领域的国际领军人，多年深耕锂硫电池基础研究。这位四次入选"全球高被引科学家"的杰出学者，先后提出的锂键化学理论和离子溶剂复合结构概念都为锂电领域带来深远影响。此次固态电池技术的突破，再次彰显了其团队在对接国家战略需求与开展前沿基础研究方面的卓越能力。

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