北郵在線：全固態電池迎來新突破新能源汽車或裝上更有力“心臟”

作為全球鋰電池方向的研究熱點和前沿領域，具有高安全性、高能量密度和高功率密度的全固態鋰（離子）電池體系是車用動力電池和儲能電池重要的發展方向。2019年7月30日，國際新銳納米期刊《Materials Today Nano》在線發表了中科院物理所李泓和吳凡團隊在固態電解質領域的最新研究成果。

中科院物理所李泓和吳凡團隊

由於液態電解液易洩露、易燃，現有鋰離子電池正、負極以及液態電解質體系業已觸及能量密度的瓶頸，目前商用動力電池面臨著安全性差、能量密度低兩大問題。研究團隊認為，採用不燃的固體電解質替代商用電解液，一方面能夠從根本上保證鋰離子電池的安全性；另一方面簡化電池構建步驟、省去大量非活性材料，還使金屬鋰負極成為可能（抑制鋰枝晶），能夠大幅提升電池的能量密度。

2018年12月，斯坦福大學崔屹團隊已在《Materials Today Nano》發表綜述文章，詳細闡述了納米複合固體電解質的發展前景和麵臨的挑戰。納米複合固態電解質通過在高分子聚合物中引入納米無機填料，具有加工性能優異、離子電導率合理、柔韌性等一系列優點。相比於傳統的液體電解質，固態電解質的不可燃燒性能夠在一定程度上提高電池的安全性能。文章提出，接下來的研究重點是進一步提高固態電解質的機械性能和化學穩定性，使其能夠匹配鋰金屬負極和高壓正極做成更高能量密度的全固態鋰電池電池。

而實現全固態電池的固態電解質主要分為聚合物、氧化物、硫化物三種體系。中科院物理所李泓和吳凡團隊的最新研究成果將溶劑參與的硫化物製備和加工過程劃分為液相合成、溶液工藝和漿料工藝三種過程，對各個過程進行了清晰的區分和定義，並總結了不同工藝的基本製備策略、溶劑選擇標準和加工細節，為“硫化物基電解質、複合電極層/電解質層和全固態電池的大規模生產和實際應用”提供了幫助和指導。

硫化物固態電池實驗室-天目湖先進儲能技術研究院

上述兩項研究成果也為實現動力電池的固態化打下了基礎。據悉，新能源汽車作為當前我國優先發展的支柱性產業，其“心臟”——動力電池產業的發展受到黨中央、國務院高度重視。2017年2月20日，工業和信息化部會同發展改革委、科技部、財政部等有關部門聯合印發《促進汽車動力電池產業發展行動方案》，明確提出到2025年，新體系動力電池技術取得突破性進展，單體比能量達500瓦時/公斤；且安全性應滿足大規模使用的需求。