[科学技术]全固态电池迎来新突破 新能源汽车或装上更有力“心脏”

中国科技网讯(吴徐霞)作为全球锂电池方向的研究热点和前沿领域，高安全性、高能量密度、高功率密度的全固态锂(离子)电池系统是汽车动力电池和储能电池的重要发展方向。2019年7月30日，国际前沿纳米期刊《今日材料纳米》(materials today nano)在线发布了李红、吴凡在固体电解质领域的最新研究成果。

中国科学院物理研究所李红、吴凡团队

由于液体电解质易泄漏、易燃，现有的锂离子电池正负极和液体电解质体系都遇到了能量密度的瓶颈。目前商用动力电池面临安全性差和能量密度低两大问题。研究小组认为，使用不可燃固体电解质代替商用电解质，可以从根本上保证锂离子电池的安全性；另一方面，简化了电池构造步骤，省略了大量非活性材料，并且使金属锂负极成为可能(锂枝晶抑制)，这可以大大提高电池的能量密度。

2018年12月，斯坦福大学崔屹团队在《今日纳米材料》上发表了一篇综述文章，详细介绍了纳米复合固体电解质的发展前景和挑战。纳米复合固体电解质具有一系列优点，如优异的加工性能、合理的离子电导率、柔韧性等。通过在聚合物中引入纳米无机填料。与传统的液体电解质相比，固体电解质的不燃性可以在一定程度上提高电池的安全性能。指出下一步的研究重点是进一步提高固体电解质的力学性能和化学稳定性，使其能够与锂金属阳极和高压阳极相匹配，制成能量密度更高的全固态锂电池。

全固态电池用固体电解质主要分为聚合物、氧化物和硫化物三种体系。中科院物理所李红、吴凡团队的最新研究成果，将含溶剂硫化物的制备和加工过程分为液相合成、溶液过程和浆料过程三个过程，对每个过程进行了清晰的区分和界定，总结了不同过程的基本制备策略、溶剂选择标准和加工细节，为“硫化物基电解质、复合电极层/电解质层和全固态电池的大规模生产和实际应用”提供了帮助和指导。

硫化物固态电池实验室——天目湖先进储能技术研究所

以上两项研究成果也为实现动力电池的固态化奠定了基础。据悉，作为我国优先发展的支柱产业，作为新能源汽车“心脏”的动力电池产业的发展受到党中央、国务院的高度重视。2017年2月20日，工业和信息化部会同发改委、科技部、财政部等相关部门联合发布了《促进汽车动力电池产业发展行动计划》，明确表示到2025年，新系统动力电池技术将取得突破性进展。进步，单位比能达到500瓦时/千克；并且安全性要满足大规模使用的需要。