經(jīng)過五年努力，由中國科學院寧波材料技術(shù)與工程研究所牽頭承擔的納米先導專項“全固態(tài)電池”課題日前通過驗收。據(jù)介紹，這一技術(shù)突破將進一步推動國內(nèi)全固態(tài)鋰電池的規(guī)模應用，有望讓新能源汽車續(xù)航更久，更安全。

據(jù)了解，目前實現(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極取代石墨負極，可明顯減輕負極材料重量，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)電池以無機固體電解質(zhì)替代有機電解液，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。

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

團隊主要開發(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，影響金屬鋰負極材料性能發(fā)揮。眼下，這一科技成果已經(jīng)走出實驗室，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和日本物理化學研究所等15個學術(shù)機構(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)。

在納米先導專項“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)。項目建設期為2年，建設一條年產(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)藍新能源科技有限公司合作，在江蘇溧陽成立了江蘇衛(wèi)藍新能源電池有限公司，正在建設電池中試線。

“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。”寧波材料所相關(guān)負責人表示，而這這一課題的實施，為發(fā)展我國新型高安全性長壽命的動力電池技術(shù)奠定了堅實的科學和技術(shù)基礎(chǔ)，對早日實現(xiàn)國內(nèi)全固態(tài)鋰電池的規(guī)模應用具有深遠影響。