近日，一份來自中科院的128頁研究報(bào)告引發(fā)了科技界對(duì)全固態(tài)電池技術(shù)的廣泛關(guān)注。該報(bào)告系統(tǒng)梳理了全固態(tài)電池的技術(shù)路線、核心材料研發(fā)、關(guān)鍵問題突破及產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展，為這一前沿領(lǐng)域的發(fā)展提供了全面視角。報(bào)告以《固態(tài)電池路線圖2035+》為框架，指出全固態(tài)電池已成為全球能源技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，歐洲及多國(guó)正通過多技術(shù)路線并行推進(jìn)其商業(yè)化進(jìn)程。

在固態(tài)電解質(zhì)材料研發(fā)中，硫化物體系因具備高離子電導(dǎo)率和優(yōu)異機(jī)械延展性成為研究重點(diǎn)。然而，其空氣穩(wěn)定性差、電化學(xué)窗口狹窄及界面兼容性不足等問題長(zhǎng)期制約技術(shù)突破。針對(duì)這些挑戰(zhàn)，科研團(tuán)隊(duì)通過Si??離子摻雜技術(shù)顯著提升了Li???P???Si?S?材料的離子傳導(dǎo)效率，同時(shí)開發(fā)出液相合成工藝，實(shí)現(xiàn)了Li?S、Li?PS?等關(guān)鍵材料的高效制備。在界面優(yōu)化方面，"應(yīng)變穩(wěn)定化理論"的提出為拓寬電化學(xué)穩(wěn)定窗口提供了新思路，通過核殼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及高通量計(jì)算篩選適配包覆材料，有效改善了電極與電解質(zhì)間的界面反應(yīng)。

電池性能優(yōu)化領(lǐng)域取得多項(xiàng)實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。研究團(tuán)隊(duì)成功開發(fā)出空氣穩(wěn)定的硫化物電解質(zhì)膜，解決了濕度環(huán)境下的性能衰減難題；液態(tài)鋰負(fù)極與硫化物電解質(zhì)組合技術(shù)實(shí)現(xiàn)超高電流密度（達(dá)10mA/cm2）和長(zhǎng)循環(huán)壽命（超過500次），同時(shí)顯著提升了電池安全性；含硅負(fù)極的全固態(tài)電池通過三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及界面修飾，將體積膨脹率控制在15%以內(nèi)，能量密度提升至400Wh/kg以上。這些突破為全固態(tài)電池在電動(dòng)汽車和儲(chǔ)能領(lǐng)域的應(yīng)用奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。

產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程方面，干法成膜與濕法涂布技術(shù)已實(shí)現(xiàn)大尺寸電解質(zhì)膜（面積＞200cm2）的規(guī)模化制備，軟包電芯試制品通過針刺、擠壓等嚴(yán)苛安全測(cè)試，展現(xiàn)出高電壓（＞4.5V）和寬溫區(qū)（-40℃至80℃）工作能力。熱穩(wěn)定性研究建立了材料熱分解動(dòng)力學(xué)模型，為電池安全設(shè)計(jì)提供了量化參數(shù)支持。通過不同電極材料組合與電解質(zhì)分布模式的能量密度計(jì)算，報(bào)告明確了2030年前實(shí)現(xiàn)350Wh/kg系統(tǒng)級(jí)能量密度的技術(shù)目標(biāo)。

當(dāng)前，全固態(tài)電池技術(shù)已形成從基礎(chǔ)研究到工程化的完整創(chuàng)新鏈。產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新模式的建立加速了技術(shù)轉(zhuǎn)化，多家企業(yè)啟動(dòng)了GWh級(jí)產(chǎn)線規(guī)劃。隨著材料體系突破和制造工藝升級(jí)，這一顛覆性技術(shù)有望在2030年前突破成本瓶頸，為全球能源轉(zhuǎn)型提供關(guān)鍵支撐。