2025年2月15日至16日,2025中国全固态电池产学研协同创新平台年会暨第二届中国全固态电池创新发展高峰论坛在北京举行。本次活动由中国全固态电池产学研协同创新平台主办,主题为“全固态电池材料创新与研发平台升级”,来自“政、产、学、研、金”各领域代表共400余人参加,聚焦材料科学、新工艺新装备及产业前沿进展等,探讨了全固态电池如何创新突破及应对挑战。全国政协常委、经济委员会副主任,工业和信息化部原部长苗圩,中国工程院院士、中国全固态电池产学研协同创新平台专家委员会主任陈立泉院士等多位专家院士莅临会议。
中科深蓝汇泽新能源首席科学家、中国科学院青岛生物能源与过程研究所崔光磊研究员提出:尽管新能源汽车技术不断发展,但充电不便与充电速度慢依然是用户在使用电动汽车时的主要痛点。当前,电动汽车的平均充电时长普遍在一小时及以上,这对于习惯了几分钟内加满油箱的传统燃油车用户来说,无疑是一个较大的转变和挑战。尤其是在长途旅行中,车主们往往需要花费大量时间等待车辆充电,这极大地影响了出行效率和用户体验。
针对上述问题,崔光磊研究员作了《高性能硫化物基全固态电池进展——固-固界面调控强化固态电池快充性能》的主题报告,介绍了其团队在高性能硫化物基全固态电池领域的研究进展。作为承接正负极的桥梁,固态电解质的电导率决定着电池的倍率性能。研究团队提出了构建纳米异质晶畴的策略实现硫化物电解质电导率百倍提升。在电极内,离子、电子的超快协同输运是实现固态电池快充性能的另一根本。对此,团队首创了兼具高电子、锂离子电导率和优异锂脱嵌能力的正极材料锂钛磷硫硒构建均质化正极。材料的混合传输特性提高了载流子的输运动力学,实现电池4C高倍率性能。针对快充过程中负极体相传输迟滞、枝晶生长导致电池易短路的难题,我们将具有不同功能的金属合金化,制备了具有连续相结构的多组分合金,解决了合金内部的离子传输不畅的核心问题,实现固态电池在50 mA/cm2电流密度下无枝晶生长。针对目前常用磷中心硫化物快离子导体与高电压氧化物正极活性材料能级不匹配带来的界面副反应难题,我们潜行研究多年,于近期开发出新型的硫化物快离子导体,实现了载流子的跨界面流畅输运。该材料可与5V高电压镍锰酸锂材料很好地兼容,实现电池室温300圈高于80%的容量保持,为硫化物基固态锂电池使用高压、富锂、高镍正极材料实现高比能、高功率特性提供了有效解决手段。基于相关研究成果,结合干湿法成膜工艺,我们将开发能量密度400 Wh/kg、15分钟充电80%的实用化固态电池电芯。
基于相关研究,已在《自然·能源》、《自然·可持续》、《自然·通讯》等杂志发表高水平论文二十余篇,并形成了系统的知识产权布局。成果得到CCTV-13等主流媒体的报道,并入选2024年度“山东好成果”,获山东省技术发明一等奖、山东省自然科学一等奖、青岛市自然科学一等奖、青岛市科技进步(颠覆性技术探索类)一等奖等多项奖励。
此次会议标志着中国在全固态电池领域从技术攻关向产业化协同的关键过渡,通过整合政、产、学、研、资本多方资源,加速突破“卡脖子”环节,有望在全球固态电池竞争中占据先发优势。