央視網消息:固態電池作為下一代鋰電池的核心技術方向,在新能源汽車、低空經濟等領域具備廣闊的應用前景。針對這一前沿技術,我國科學家取得了一批新進展。
近日,我國科學家成功攻克了全固態金屬鋰電池的『卡脖子』難關,讓固態電池性能實現跨越式昇級:以前100公斤電池頂多支持500公裡續航,如今有望突破1000公裡天花板。這是怎麼做到的呢?要理解這一突破,得搞懂固態電池為什麼還沒有廣泛走向市場。
電池充放電全靠鋰離子在正負極間『往返跑』。可以說,鋰離子就是電池中的『外賣小哥』,負責把電子從電池正極送到負極,固態電解質就是它們『送外賣』的『高速公路』。常用的硫化物固體電解質,硬度高、脆如陶瓷;而金屬鋰電極卻軟得像橡皮泥一樣。這兩種材料貼合時,就像把橡皮泥粘在陶瓷板上,界面處坑坑窪窪,這樣難走的路影響電池充放電效率。
如今,我國多個科研團隊紛紛出手,三大關鍵技術突破讓『陶瓷板』和『橡皮泥』實現嚴絲合縫,有望解決固固界面的接觸難題,徹底打通固態電池的續航瓶頸。
第一是中國科學院物理研究所聯合多家科研團隊開發的『特殊膠水』——碘離子。在電池工作時,碘離子像『交通警察』一樣,順著電場跑到電極和電解質的接口處。主動吸引通行的鋰離子過來,像流沙一樣,哪裡有小縫隙、小孔洞,就自動流過去填滿。通過一番縫縫補補,電極和電解質就能自己貼得嚴嚴實實,從而突破了全固態電池走向實用的最大瓶頸。
第二就是中國科學院金屬所的『柔性變身術』。科學家用聚合材料給電解質打造了一副『骨架』,讓電池像昇級版保鮮膜一樣抗拉耐拽。彎折2萬次、擰成麻花狀都完好無損,完全不怕日常變形。同時,在柔性骨架中加入一些『化學的小零件』,它們有的能讓鋰離子跑得更快,有的能額外『抓』住更多鋰離子,直接讓電池儲電能力提昇86%。
第三就是清華大學的『氟力加固』。科研團隊用含氟聚醚材料改造電解質,氟的『耐高壓本事』極強,電極表面的『氟化物保護殼』,能夠防止高電壓『擊穿』電解質。這項技術在滿電狀態下經過針刺測試、120℃高溫箱測試都不會爆炸,可以確保安全和續航『雙在線』。
未來已來,固態電池的硬核技術突破,正在把新能源出行的『未來』變成『現實』。
全球吊裝噸位最大全直流風電安裝船交付
10月15日,全球首座吊裝能力突破三千噸級的全直流供電風電安裝船——『北歐之風』號在山東煙臺交付,填補了全球超大型全直流風電安裝船的技術空白。
『北歐之風』號全長146米,最大排水量5.6萬噸,配備3200噸主吊機和2級動力定位系統,能在歐洲北海8級風浪、零下15℃低溫的惡劣海況下穩定作業,同時兼容當前主流15兆瓦和20兆瓦風機的運輸與安裝。與傳統風電安裝船相比,通過采用全直流供電模式,減輕了空船重量,提昇船舶負載能力的同時,更能從能源利用源頭實現減碳。
根據測算,該船安裝風電設備所需的碳排放量,僅為傳統交流供電船舶的30%,單兆瓦碳排放可減少70%以上。眼下,全球海上風電正加速向深遠海、大容量方向發展,對風電安裝船的『大噸位+低排放』要求日益嚴格。『北歐之風』號的成功交付標志著我國在超大型風電安裝裝備領域掌握了全直流供電、超大型主吊集成等核心技術,為我國海工裝備參與國際競爭增添關鍵籌碼。
『十四五』我國牽頭制定國際標准超千項
『十四五』以來,我國積極參與並牽頭制定了一系列國際標准。在新能源、光伏、家電等重點領域不斷取得突破,為全球經濟和技術的可持續發展貢獻中國力量。
在福建一家新能源科技企業,記者看到,一批動力電池電芯產品正加緊生產,即將出口美國。這批產品所采用的標准,正是由我國牽頭研制的新能源汽車動力電池系統國際標准。
過去由於缺乏統一標准,不同客戶只能依據自身經驗定義安全需求,造成『無序的個性化』局面。而如今,中國牽頭制定的新標准建立了公認的安全框架和統一的『技術語言』,讓行業在同一架構下實現協同研發。標准化不僅降低了溝通成本,還加快了研發進程,提昇了全行業的安全和效率水平。
數據顯示,『十四五』以來,我國牽頭制定國際標准1079項,是『十三五』時期的近兩倍。目前,我國牽頭制定的國際標准累計達到2032項。