近日，中國科學院青島生物能源與過程研究所科研團隊在全固態鋰電池領域取得新的突破，開發出一種均質化正極材料--鋰鈦鍺磷硫硒。該技術有望讓電子設備小型化、長續航的夢想成為現實。

　　對此，業內人士表示，此次在全固態鋰電池領域研發獲得新進展，將進一步提高全固態鋰電池的使用壽命和能量密度，為全固態鋰電池產業化商業化應用打下堅實基礎。

　　技術研發取得突破

　　全固態電池是相對于液態鋰電池而言，是指結構中不含液體，所有材料都以固態形式存在的儲能器件。相比當前消費電子產品中普遍使用的鋰離子電池，全固態鋰電池使用固態電解質，可進一步提升電池的穩定性和安全性。

　　“雖然固態電池的安全性會逐步提高，但目前對其認知還很不全面，能否達到本質安全還需要從正極、負極等多個路徑進行充分驗證。”中國科學院物理研究所研究員李泓說。

　　“目前全固態電池仍在研發階段，技術還未成熟，主要是電池正極內部的不同材料在化學和物理性質上很難完美匹配，進而影響電池的能量密度和使用壽命。”中南大學冶金與環境學院教授張佳峰表示，此次中國科學院青島生物能源與過程研究所科研團隊開發的均質化正極材料較好地解決了這一問題。

　　中國科學院青島生物能源與過程研究所開發的鋰鈦鍺磷硫硒這種全新的電極材料，兼具電導率高、放電比容量高、使用壽命長等優勢，可顯著提升電池性能。

　　據介紹，該材料的離子和電子電導率高于傳統層狀氧化物正極材料1000倍以上，比容量超過目前的高鎳正極材料。同時，該材料在充放電過程中僅發生1.2%的體積形變，低于傳統層狀氧化物正極材料的50%。研究團隊發現，使用這種新材料的全固態鋰電池，能量密度達到每千克390瓦時，是目前市場上最先進鋰離子電池的1.3倍。

　　“使用該材料的全固態鋰電池可以實現大于10000圈的超長循環，電池在經過5000次充放電循環后，仍可保持80%的初始容量，使用壽命更長，能夠提供更充足的電量。”中國科學院青島生物能源與過程研究所研究員崔光磊表示，新材料對開發能量密度高、使用壽命長的儲能設備具有重要意義，為全固態鋰電池的商業化應用奠定了基礎。

　　企業布局加快

　　無論是從安全性還是能量密度看，全固態電池是非常有潛力的技術，正在成為企業競相布局的新賽道。

　　恩捷股份7月30日在投資者互動平臺表示，公司通過控股子公司湖南恩捷前沿新材料科技有限公司布局全固態電池領域，專注于全固態硫化物電解質材料的相關研發工作。目前，湖南恩捷的固態用高純硫化鋰產品已完成小試噸級年產能建設和運行，并搭建完成百噸級硫化鋰中試生產線。硫化物固態電解質（LPSC）產品和全固態電解質膜產品均處于送樣階段。

　　同樣，德爾股份近日在投資者關系活動上表示，公司研發的固態電池以氧化物電解質為主，具有安全性高的特點；制造過程采用成熟的涂覆工藝，流程簡單易于批量生產，性能及成本均有顯著優勢。目前，該公司的固態電池研發成果已通過第三方機構的針刺試驗、過充電試驗和加熱試驗，未來可廣泛應用于電動汽車、穿戴設備、無人機、日用消費等多領域。

　　此外，太藍新能源、衛藍新能源、清陶科技等企業紛紛宣布了固態電池的量產進度和技術突破。太藍新能源成功制備出世界首款超高能量密度720Wh/kg，單體容量120Ah全固態鋰金屬電池，刷新了體型化鋰電池的最大單體容量和最高能量密度紀錄；衛藍新能源則專注于混合固液電解質鋰離子電池與全固態鋰電池的研發與生產，已在北京房山和江蘇溧陽建立了兩大生產基地；清陶科技致力于打造固態電池全產業鏈，已建成國內首條1GWh固態鋰電池生產線，并實現了固態鋰電池的產業化，其續航超千公里的長續航固態電池已在上汽的新款車型上得到應用。

　　另一組數據也印證了我國企業正在加快布局固態電池賽道。高工鋰電發布的數據顯示，今年前7個月我國固態電池新增產能（含規劃、落地）超過142GWh，共涉及投資總金額超644億元。

　　仍需攻克多個難關

　　業內專家表示，目前我國全固態電池技術還處于產品導入前的萌芽階段，預計全固態電池在2027年可實現小規模示范裝車，2030年實現大規模量產裝車。

　　為什么全固態電池產業化商業化還有一段距離？其原因在于，全固態電池的商業化量產還需攻克多個難關。

　　李泓坦言，成本過高、制作條件嚴苛、商品化屬性不足，制約著當下全固態電池快速發展。

　　如何加快全固態電池產業化落地？“固態電池是下一代鋰電池技術的公認趨勢也是必然選擇。”清陶(昆山)能源發展股份有限公司總經理、高級工程師李崢表示，全固態電池要規模化量產，關鍵要看整車企業，整車企業的主動性和帶動效應一定會帶動整個產業鏈快速發展。同時，通過材料創新提升電池性能，工藝創新降低電池成本，設備創新實現量產工藝。

　　李泓說：“一方面要將現有的材料和工藝稍加改進，形成半固態電池解決方案；另一方面應逐步通過全新的材料工藝，發展更高性能、更安全、更便宜的全固態電池。”

　　此外，界面穩定性是保證電池安全性的重要因素。李泓表示：“通過熱引發、光引發、電化學反應將液態電解質轉換為固態電解質是提升電池安全性的唯一途徑。基于原位固態化的混合固液電芯工藝，能夠實現原位再包覆、形成連續界面和離子通道，在改善安全的同時提升電芯持續充放電性能。”