中国粉体网讯 固态电池是目前公认最具前景的新一代动力电池，目前固态电池技术处于什么阶段？商用市场已达到怎样的规模？产业链又涉及到哪些领域？这些问题受到业内人士普遍关注？2023年2月21-22日，由中国粉体网主办的第四届高比能固态电池关键材料技术大会在江苏常州隆重召开，会议期间，我们邀请到了业内专家、学者，优秀企业家代表做客《对话》栏目，进行访谈交流。本期《对话》为大家带来浙江大学吴浩斌研究员的专访。
粉体网：吴研究员，全固态锂电池相对于液态锂离子电池，是否有足够的不可替代的优势，它的出现能否更好的解决安全性问题和里程焦虑?
吴浩斌研究员：全固态电池在电池的安全性和能量密度等方面有较大的优势，未来的应用可能更多的是在当前锂离子电池技术无法达到或者无法实现的场景之中，特别是在比较高端的动力电池应用场景里面，目前电池安全性及里程等方面的需求受到制约。不过，全固态电池是否在短期内会替代传统的锂离子电池，或者说未来全固态电池是否需要去全面替代传统的锂离子电池，对于这一问题，我保持一种开放态度。我的理解是，不同电池技术之间除了竞争还有互补的关系。在一些比较高端的、对电池安全及电池性能有更高需求的应用场景里，固态电池有非常好的发展空间。在固态电池技术没有成熟之前，在对成本敏感、市场体量比较大的应用场景里面，传统基于电解液的电池技术或者固液复合电池技术仍有它的存在价值。
粉体网：能不能替代，还有待观察。
吴浩斌研究员：对，我觉得不同电池技术之间存在一种互补。如果非要找一种很完美的电池，让它在能量密度、安全性、成本以及规模化生产等方面都具有压倒性优势，这可能是一个比较有挑战性的事情。因为即使到今天，我们仍然可以看到不同锂离子电池体系并存的局面，一些更加传统的电池体系，包括铅酸电池、镍氢电池等仍有它的存在空间和市场。在动力电池方面，或者面向未来的一些潜在应用场景里面，有一部分高端市场，目前液态电池无法满足其需求，这一块是固态电池未来发展的重点。
粉体网：吴研究员，您认为未来固态电解质的重点研究方向在哪方面？电解液本身的离子电导和界面相容性，哪一方面对固态电池的性能影响更大？
吴浩斌研究员：这两个方面都很重要，从电池层面来说，它是一个短板效应。因为这两个方面任何一方存在短板，都会成为制约电池技术发展的瓶颈。一方面，目前比较成熟的固态电解质体系已经积累了很多经验，这些体系更多的是关注固态电池制造、界面等电池层面的技术问题。对于这些材料体系来说，怎样解决电解质与电极材料的界面问题，是能否实现固态电池实际应用的关键挑战之一。另一方面，也需要不断寻找新材料，也许可以找到具有更好本征性质的材料体系或者克服传统体系难以解决的难题。从科学技术发展的历史角度来看，新材料体系的出现往往会对整个电池技术发展起到较大的推动作用，甚至常常是突跃式的前进。
粉体网：吴研究员，混合固液固态电池的安全性得到提高是因为液态电解质的量变少了吗？
吴浩斌研究员：对于这个问题，你可以直观的去这样理解，但严格来说，这一说法不够准确。电池安全是一个非常复杂的问题，除了材料及材料化学层面的问题外，还与电芯的设计及制造工艺等有关。从材料层面来说，当把可燃性的组分降低后，电池的安全性肯定会有一定程度的提升。另外，电池安全也与电解质、电解质膜或者隔膜材料的选用有关，它们的热稳定性以及它们与电极界面的稳定性都会对电池安全产生影响。此外，电极材料表面改性及稳定性的提升，也对电池安全有一定影响。所以，对于电池安全性而言，降低液体组分是其中一个重要因素，但同时也存在其他因素。对于固液复合体系来说，减少液态电解质会带来一个量变到质变的过程，不能简单的把它看成是电解质里面的可燃组分降低多少就带来多少安全性。
粉体网：吴研究员，目前混合固液电池技术在能量密度，安全性，循环寿命方面达到了什么水平?是否存在技术指标的天花板，是否是全固态电池的过渡技术?
吴浩斌研究员：目前混合固液电池技术进步还是比较迅速的。从基础原理角度来说，如果能够解决高能量密度电池体系的电极匹配问题，例如能否把硅负极材料甚至锂金属负极材料很好的用起来；能否把高能量密度的正极材料如高镍正极材料甚至富锂正极材料很好的用起来，以上问题假如能够在固液复合体系里面得以解决，那么固液复合体系的整体能量密度上限还是比较高的。
大家普遍认为固液复合是固态电池的一个过渡阶段，但是我觉得固态电池的进程取决于我们何时能够解决里面的一些关键难题。我们也可以用一个更加开放的眼光去看待这个问题，固态电池最终也可以含有少量的液体成分。因为液体成分也可以调控，例如可以用一些不可燃和难挥发的组分，盐和溶剂都可以实现调控和优化。所以，假如一定量的液体或者类液体组分可以稳定界面且不影响整体电的安全性能，也未尝不能是固态电池的一种形式。这就要看我们怎么定义全固态，我们发展全固态的目的是希望全固态技术能够带来电池安全性及能量密度等方面的提升，从材料选择和电池设计层面来讲，只要我们最终能够实现这样的目标，具体形式并不是唯一或不变的。
粉体网：吴研究员，您如何看待固液混合电解质的未来发展及实际应用？
吴浩斌研究员：目前来看，我觉得固液混合电解质在近期或者说接下来一段时间内会是一种发展较为迅速且有一定应用潜力的电池技术。固液混合电解质的研究可以帮助我们更好地理解一些与全固态电池相关的基础性问题，比如在工艺方面，电极和电芯怎么加工制备？界面的稳定性怎么改善？总体来说，我个人觉得它是一种比较有潜力的电池技术。
粉体网：它的实际应用您怎么看？
吴浩斌研究员：据我了解一些相关企业已经与下游的车厂开展合作，在电动汽车上也有了一些应用。不过，这种技术能不能大规模推广，还涉及技术指标的成熟度，生产工艺及生产成本，能否批量化生产等多个方面。另外，它不完全是一个技术问题，还与整个固态电池产业的产业化进程有关。
（中国粉体网编辑整理/文正）
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