我国科研团队攻克固态电池领域关键难题
每日经济新闻·2025-10-14 13:18

核心技术突破 - 中国科学院物理研究所黄学杰团队开发出阴离子调控技术,解决了全固态金属锂电池中电解质和锂电极之间的固-固界面接触难题 [1] - 该技术通过在电解质中引入碘离子,在电场作用下形成富碘界面,自动填充缝隙和孔洞,使电极和电解质紧密贴合,且能在低压、零外压环境下长期贴合与自修复 [3] - 研究成果已于10月7日发表在《自然-可持续发展》期刊,为全固态金属锂电池走向实用化提供了关键技术支撑 [1][3] 技术路径与产业化挑战 - 固态电池核心革新在于固态电解质、负极材料及正极复合结构,其中固态电解质的更换是核心,直接引发负极材料和界面结构的连锁变革 [2] - 硫化物电解质因离子电导率接近液态电解质成为主流路线,但固-固界面问题是阻碍其产业化的关键难题 [4] - 全固态金属锂电池在制造和运行中需应对高、低两种压力环境,高压力下金属锂蠕变易致短路,低压力下界面接触不良 [5] - 含碘材料成本不高,但高纯度含碘锂盐的制备及规模化是难点,硫化锂的制备工艺更复杂,涉及高温高压且易产生有毒气体,限制了大规模生产 [6][7] 产业链现状与机遇 - 固态电池产业链上游材料设备呈现国内厂商主导量产、国外厂商把控核心技术的格局,设备中后端国产化率较高,前端设备仍高度依赖进口 [8] - 硫化物电解质设备国内厂商包括先导智能、赢合科技等,国外厂商包括日本住友重工、德国Manz AG [8] - 硅碳负极设备技术制高点在于CVD与预锂化,国内厂商如纽姆特、北方华创等正在快速替代进口产品 [9] - 固态电池在无人机、机器人等需要高能量密度、轻量化及良好低温性能的场景中优势明显,将逐步打开需求,带动规模化生产 [8] 行业动态与未来展望 - 企业界已关注到碘离子的应用,天齐锂业等公司通过文献研究、自主研发等方式对含碘元素锂盐进行前瞻布局 [6] - 北京卫蓝高性能固态锂离子电池量产建设项目近期实现钢结构主体封顶,标志着项目建设取得关键性进展 [9] - 氧化物和聚合物路线可通过复合原位固化全固态应对界面接触问题,但全固态电池仍面临工程化量产的共同挑战 [10]