在全球儲能技術(shù)迭代與“雙碳”目標推進的雙重驅(qū)動下，尋找安全可靠、成本可控的下一代儲能方案成為行業(yè)共識。全固態(tài)鈉離子電池憑借高安全性、高能量密度的核心優(yōu)勢，以及鈉資源儲量豐富、分布廣泛的天然稟賦，被視作破解儲能產(chǎn)業(yè)成本困境與安全焦慮的關(guān)鍵方向。

然而，固態(tài)電解質(zhì)與電極間的界面問題長期以來如同難以逾越的技術(shù)鴻溝，讓這項潛力巨大的技術(shù)遲遲無法落地產(chǎn)業(yè)化。近日，中國科學院大連化學物理研究所陳忠偉團隊研發(fā)的電誘導加速聚合界面修復技術(shù)，成功攻克這一核心難題，為全固態(tài)鈉電的規(guī)?；瘧娩伷搅说缆贰?br />
全固態(tài)鈉電的界面困境，本質(zhì)上是固-固接觸的天然缺陷。正如大連化物所訪問學者楊庭舟形象比喻的那樣，固態(tài)電解質(zhì)與電極的結(jié)合就像兩塊干燥的玻璃，即便疊放得再緊密，微觀層面仍存在無數(shù)縫隙。

作為電池離子通道的氧化物電解質(zhì)，雖具備高離子電導率和化學穩(wěn)定性，卻有著與生俱來的脆性，從制備到使用的全過程中，極易產(chǎn)生微米級裂紋和表面孔隙。這些肉眼不可見的缺陷，直接導致鈉離子傳輸受阻，不僅傳輸效率低下，還會引發(fā)金屬鈉枝晶順著裂紋生長，最終穿透電解質(zhì)造成電池短路失效。

更棘手的是，這一問題形成了惡性循環(huán)：裂紋引發(fā)界面阻抗升高，阻抗升高加速枝晶生長，枝晶又進一步擴大裂紋，最終導致電池接觸不良，進而界面失效，最后性能衰減的連鎖反應。傳統(tǒng)的機械壓實法如同用夾子硬擠玻璃，稍受震動便松動；高溫處理法則可能破壞電極結(jié)構(gòu)，均無法從根本上解決長期循環(huán)中的界面穩(wěn)定性問題。

面對這一行業(yè)痛點，陳忠偉團隊跳出傳統(tǒng)外部強制干預的思維定式，創(chuàng)新性地提出讓界面自我修復的構(gòu)想。既然外部手段難以奏效，何不讓修復材料主動滲入缺陷，與電解質(zhì)、電極形成穩(wěn)定結(jié)合？經(jīng)過無數(shù)次實驗摸索，由可聚合單體與導電粒子組成的特殊修復膠應運而生。

這種修復膠并非普通黏合劑，而是兼具填充與保護功能的智能修復體系，如同為電池界面實施精準的微創(chuàng)手術(shù)，既能夠像水一樣滲入500納米級的微裂紋中填充缺陷，又能通過聚合反應形成致密保護膜，從源頭阻斷枝晶生長和界面退化。

研發(fā)過程中的最大挑戰(zhàn)，在于精準控制聚合反應的速率與范圍：既要確保修復膠在裂紋深處完全固化，又要避免反應過快導致涂層不均勻。最初，聚合反應要么惰性十足難以啟動，要么反應過度形成結(jié)塊，產(chǎn)品合格率不足30%。

為攻克這一難題，團隊摒棄單一變量實驗的傳統(tǒng)思路，建立起電潤濕鋪展、微滴遷移與鏈式聚合的耦合機制模型，通過大量數(shù)據(jù)擬合明確了電場強度、單體極性與聚合速率的定量關(guān)系。同時，團隊自主設(shè)計了原位表征裝置，將光學顯微鏡與電化學測試系統(tǒng)相結(jié)合，首次實現(xiàn)了微裂紋修復過程的可視化監(jiān)測，清晰捕捉到修復膠在 30 秒內(nèi)滲入裂紋并完成固化的全過程，為技術(shù)優(yōu)化提供了直觀依據(jù)。

一系列創(chuàng)新最終轉(zhuǎn)化為亮眼的技術(shù)成果：采用該修復技術(shù)的全固態(tài)鈉電，臨界電流密度提升至每平方厘米6.8毫安，是傳統(tǒng)電池的3倍以上；在1.0C倍率下循環(huán)1000圈后，容量保持率仍超過90%，遠超行業(yè)平均水平。更具產(chǎn)業(yè)化價值的是，團隊成功制備出Ah級全固態(tài)軟包電池，在無任何外部加壓的條件下穩(wěn)定循環(huán)超1000圈。

這一突破徹底打破了傳統(tǒng)固態(tài)電池對外部夾持裝置的依賴，以往需要10到20兆帕的壓力維持界面接觸，不僅增加電池包重量和成本，更限制了其在新能源汽車和儲能系統(tǒng)中的應用。而該技術(shù)兼容卷繞、疊片等傳統(tǒng)鋰電池成熟工藝，無需復雜的加壓封裝設(shè)備，大幅降低了量產(chǎn)門檻。