中国粉体网讯 2025年9月23-24日,由中国粉体网联合合源锂创、江苏省企业发展工程协会举办的第七届高比能固态电池关键材料技术大会在江苏苏州成功召开。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。本期为您分享的是中国粉体网对安徽大学朱凌云教授的专访。
粉体网:朱教授,今年5月份国轩高科全固态电池装车路测,在固态电池方面你们实验室的贡献可以向大家分享一下吗?
朱教授:我们实验室与国轩高科在电解质的研究方面有一定的合作。但因为牵涉到太多国轩高科本身的技术,我只可以简单介绍一下我们实验室所做的工作。我们的工作主要集中在固态电解质的基础成分和基础工艺研究,包括在硫化物电解质的溶剂、电化学稳定性和空气稳定性等工作。这些基础研究为国轩高科公司的电解质研发和生产提供了一定的技术保障。
粉体网:我们关注到您的团队8月份在nature synthesis发表了一篇文章,为固态电解质研发提供了新思路,能否请您简单介绍一下。
朱教授:是的,针对我们国家的固态电解质的研究,我们提出了一种新的研究思路。目前主流研究集中在硫化物、氧化物和聚合物电解质上,我们的目标是开发高稳定性的固态电解质。我们采用了一种新方法:利用银元素构成的纳米团簇作为核心,在其外部包裹一层聚合物,再外接一部分极性基团,通过离子交换定量交换一部分锂离子,让这部分锂离子活跃起来,形成了一种全新的电解质材料。这种电解质在固态时离子电导率可以达到10-4 S/cm量级。在液态情况下,将其应用于如磷酸铁锂电池体系时,在实验室表现出了良好的循环性能。这项工作为我们提供了一类新的可探索材料体系,后续我们还会进行改进,以期获得更高离子电导率等性能,欢迎持续关注我们实验室的研究成果。
粉体网:请您分析一下目前国内不同固态电池技术路线的优缺点及产业化进展。
朱教授:目前固态电解质主要分为聚合物、氧化物和硫化物三大体系。但现在硫化物得到越来越多的重视,其优势在于其离子电导率非常高,目前实验室已达到10-2 S/cm量级,这对于追求高倍率性能的动力电池应用非常有吸引力。
氧化物电解质和聚合物电解质虽然在离子电导率的数值上可能不如硫化物,但它们也各有应用场景。如果追求长寿命和高安全性,氧化物和聚合物体系同样具有应用价值。
因此,不同技术路线并非相互排斥,而是各有侧重,未来可能会根据不同的应用需求(如能量密度、功率密度、寿命、成本)在不同的细分市场得到应用。
粉体网:在硫化物固态电池路线上,我国的主要竞争对手是日韩两国。请您分析一下我国和日韩之间存在的差异。
朱教授:从研究规模和人材数量上看,中国拥有庞大的研究团队(可能达数十万人级别),远远超过日韩(可能仅数千人级别)。这种规模优势意味着在未来的技术发展和迭代速度上,中国具有巨大潜力,预计未来领先是必然的。
日韩的优势在于他们在某些基础领域起步较早,拥有一定的技术积累,目前在某些具体技术指标上可能仍暂时领先。但我们相信,凭借我们的规模和投入,这种差距预计在两三年内就能被赶上和超越。
粉体网:对于“固态电池2027年小规模量产装车,2030年全面量产装车”的观点,您怎么看?
朱教授:据我了解,目前国内多家电池企业已经能够生产出20安时至60安时级别的真正意义上的全固态电池样品。针对中试规模(例如200兆瓦以下产能)的全固态电池生产线,也已有多家企业在投资建设。
现在已有在短期内能生产固态电池的企业,例如安徽的国轩高科,今年已有装车计划,目标达到百辆级别。这表明固态电池从实验室走向中试阶段的技术可行性正在被验证。
不过,需要明确的是,“固态电池”是一个统称,其内部有不同的技术路线,可侧重高能量密度或高功率密度等不同特性。产业化进程需要根据具体应用场景的需求来推进。例如,像我今天在报告中向大家介绍的,用一个经过包覆处理的石墨负极,可以实现10C倍率的充放电,并在较低压力下工作的固态电池方案,解决了固态电池在实用化时需要高维持压力的问题,但是这个研究方案的固态电池能量密度相对较低。
因此,我认为如果能够根据不同的市场需求,选择合适的技术路径进行开发,固态电池的产业化进程可能会比预期更快。希望大家对固态电池的发展保持关注和信心,也希望固态电池领域的研究人员能尽快解决剩余的基础技术问题,为我们国家固态电池的产业化发展做出贡献。
(中国粉体网编辑整理/乔木)
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