【聚焦】固态电解质：锂电池的下一个风口

2017-08-23 00:26

界面阻抗过大。与传统锂电池相比，固态电解质电池的固-固界面存在电极与电解质之间有效接触较弱，离子在固体物质中传输动力学低等问题，为了避免因空间电荷层导致的高界面阻抗，专家不断进行实验，期望早日突破。

快充比较难。固态电解质电池有倍率性能很低的LiPON系列电池（实际上氧化物体系的电解质普遍倍率性能不佳），也可以基于硫系高性能电解质做出高倍率还不错的固态锂硫电池。但是总体来说，作为动力电源使用，固态电解质电池在高倍率性能方面还是有很多挑战的。

成本价格高。据了解，液态电解质锂电池的成本大约在200-300美元/千瓦时，如果使用现有技术制造足以为智能手机供电的固态电解质电池，其成本会达到1.5万美元，而足以为汽车供电的固态电解质电池成本更是达到令人咋舌的9000万美元。

其实，固态电解质电池并不是新鲜内容。中国工程院陈立泉院士曾表示，如果现在还不布局全固态电池，将会错失发展时机。企业看好固态电池的前景，纷纷布局。早在2010年，丰田就一直在固态电池领域默默探索。但是一直没有起色，直到2016年12月份向美国专利局提交的固态电池专利终于获批，博得各大版面的头条。

据美国专利局公示的丰田固态电池专利申请内容，丰田研发的固态电池的电解质由硫化固态电解质材料构成，其中包含锂、磷、硫和碘元素，电极活性材料层则添加了特殊的磷酸酯，改善了电池的热稳定性。

技术和材料的进步，让国内外越来越多的机构和企业看到了固态电池的光明前景，纷纷投入到固态电池的研发和生产中来，国外在这一领域起步较早并取得了一定的成果，大致情况如下：

固态电解质：锂电池的下一个风口

从上表可以看出，聚焦固态电池不止有国外机构，还包括不少的国内机构。目前国内从事固态电池研究的机构企业主要有中科院化学所、中科院青岛能源所、中科院宁波材料所、宁德时代、中航锂电、珈伟股份、横店东磁、台湾辉能等。这些企业也已取得一定突破，具体情况如下：

珈伟股份：2016年11月15日珈伟股份公司在上海发布了全球首例固态锂电池与快充锂电池，同时表示，将全力加速固态锂电池与快充锂电池的合体，将更深一层的安全保障与超强性能合二为一。

宁德时代：宁德时代研发经理郭永胜表示，宁德时代正在积极布局动力电池下一代技术，在固态锂电池方面的投入研发比较多，同时也在开发固态电池的制造工艺。

此外，横店东磁也表示，将组织研发固态电池。

固态电解质作为未来电池技术方向之一，尽管在电解质材料以及成本、工艺上还有相当长的路要走，但面对其巨大的商业价值空间，一定还会有更多电池产业链企业投入其中。而随着研发技术的推动和深入，固态电池产业化的步伐也将离我们越来越近。

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