經(jīng)過五年努力，由中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所牽頭承擔(dān)的納米先導(dǎo)專項(xiàng)“全固態(tài)電池”課題日前通過驗(yàn)收。據(jù)介紹，這一技術(shù)突破將進(jìn)一步推動國內(nèi)全固態(tài)鋰電池的規(guī)模應(yīng)用，有望讓新能源汽車?yán)m(xù)航更久，更安全。

據(jù)了解，目前實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的動力電池，通常為液態(tài)電池，使用液態(tài)材料作為電解質(zhì)。

全固態(tài)電池，顧名思義，使用固態(tài)材料作為電解質(zhì)，相關(guān)電解質(zhì)材料一般有聚合物、氧化物和硫化物三大類。

相較傳統(tǒng)鋰離子電池，全固態(tài)電池優(yōu)勢明顯。在相同能量下，用固態(tài)電解質(zhì)取代電解液和薄膜，全固態(tài)電池更薄且體積更小。此外，全固態(tài)電池輕便，能量密度高，使用了全固態(tài)電解質(zhì)后，鋰離子電池的適用材料體系也會發(fā)生改變，可以使用金屬鋰來做負(fù)極取代石墨負(fù)極，可明顯減輕負(fù)極材料重量，并明顯提高整個電池能量密度。

此外，使用全固態(tài)電池，可以解決許多新型高性能電極材料與現(xiàn)有的電解液體系的兼容性問題。

全固態(tài)電池以無機(jī)固體電解質(zhì)替代有機(jī)電解液，除了可以提高電池能量密度外，亦有助提高電池安全性和循環(huán)壽命。

納米先導(dǎo)專項(xiàng)“全固態(tài)電池”課題，由中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所牽頭承擔(dān)，參與單位包括中國科學(xué)院物理研究所和中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所。

團(tuán)隊(duì)主要開發(fā)了一系列高性能固態(tài)電解質(zhì)材料、基于原位固態(tài)化的混合固液電解質(zhì)電芯以及全固態(tài)鋰電池單體，突破了從材料研發(fā)到電池集成的相關(guān)技術(shù)。

此前，固態(tài)電池在產(chǎn)業(yè)化過程中面臨一些現(xiàn)實(shí)困難，比如，金屬鋰與固體電解質(zhì)的兼容性較差，影響金屬鋰負(fù)極材料性能發(fā)揮。眼下，這一科技成果已經(jīng)走出實(shí)驗(yàn)室，邁入了“產(chǎn)業(yè)門”。

目前，全球多個國家都在布局全固態(tài)電池技術(shù)研發(fā)，力爭在未來鋰電池市場競爭中搶得先機(jī)其中，豐田、本田、日產(chǎn)、松下等日本23家汽車，電池和材料公司以及京都大學(xué)和日本物理化學(xué)研究所等15個學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)宣布將斥資100億日元，聯(lián)合研發(fā)下一代電動車全固態(tài)鋰電池。

此外三星、戴森、奔馳等產(chǎn)業(yè)巨頭也紛紛布局涉足固態(tài)電池研發(fā)。

在納米先導(dǎo)專項(xiàng)“全固態(tài)電池”課題基礎(chǔ)上，江西贛鋒鋰業(yè)股份有限公司在寧波投資5億元人民幣，籌建億瓦時固態(tài)動力鋰電池生產(chǎn)線，開展第一代產(chǎn)品在新能源汽車用戶的推廣和市場投放。

贛鋒鋰業(yè)去年12月發(fā)布的公告顯示，新設(shè)的寧波公司將專注固態(tài)鋰電池核心材料、高比能固態(tài)鋰電池電芯及模塊全套工藝開發(fā)和產(chǎn)品升級技術(shù)開發(fā)。項(xiàng)目建設(shè)期為2年，建設(shè)一條年產(chǎn)億瓦時級的第一代固態(tài)鋰電池研發(fā)中試生產(chǎn)線。

此外，中科院物理所也與北京衛(wèi)藍(lán)新能源科技有限公司合作，在江蘇溧陽成立了江蘇衛(wèi)藍(lán)新能源電池有限公司，正在建設(shè)電池中試線。

“國際競爭十分激烈，現(xiàn)階段，中國在動力電池技術(shù)及產(chǎn)業(yè)整體競爭力上已經(jīng)位居全球第一梯隊(duì)。”寧波材料所相關(guān)負(fù)責(zé)人表示，而這這一課題的實(shí)施，為發(fā)展我國新型高安全性長壽命的動力電池技術(shù)奠定了堅(jiān)實(shí)的科學(xué)和技術(shù)基礎(chǔ)，對早日實(shí)現(xiàn)國內(nèi)全固態(tài)鋰電池的規(guī)模應(yīng)用具有深遠(yuǎn)影響。