打通“任督二脈”！硫化物電解質研究獲突破

近年來，固態電池一直是鋰電行業的熱門話題，備受關注。

近日，中國科學院青島生物能源與過程研究所傳來好消息，該所研究員武建飛帶領先進儲能材料與技術研究組解決了硫化物全固態電池疊層工藝的行業痛點及瓶頸問題，打通了硫化物全固態電池的大型車載電池制作工藝的最后一道難關，在硫化物軟包電池疊片技術上取得關鍵性突破。

武建飛向《中國科學報》表示：“我們力爭2026年率先實現硫化物全固態電池批量化生產。”

武建飛介紹，研究組制備的多層疊片軟包電池循環300次容量幾乎不衰減，性能還在繼續測試中。目前，研究團隊正在進行20安時（Ah）硫化物全固態電池成型生產線落地籌備工作，并與上下游產業方合作，加速技術的研發和驗證過程。與此同時，研究組在硫化物電解質設計及與鋰負極界面穩定性方面取得關鍵性進展，相關研究成果近日發表于國際知名期刊《美國化學會應用材料與界面》。

全固態鋰硫電池性能對比    青島能源所供圖  

在國家“雙碳”政策的引導下，新能源汽車成為國家大力支持發展的產業。電池的能量密度和安全性成為實現新能源汽車可持續發展的重中之重。全固態電池因其具有安全性高、穩定性好、能量密度高等優點，開創性的解決了傳統有機電解液電池中存在的壽命短、易燃、易爆等一系列問題，成為下一代最受關注的二次電池體系。

硫化物固體電解質具有可媲美液態電解質的電導率、適宜的電化學窗口、60℃高溫下不氧化、低溫下不凝固等優勢。這使得硫化物全固態鋰電池兼具高能量密度和高倍率性能，是電動汽車電源的最佳選擇，世界眾多車企紛紛投入硫化物全固態鋰電池的研發，并發布了量產計劃。

武建飛帶領研究組針對Li3PS4硫化物電解質離子電導率低、與鋰負極界面不穩定的問題，提出了雙元素共摻雜改性硫化物固態電解質的策略。通過球磨加低溫燒結工藝制備了高離子電導率和對鋰電化學穩定的新型硫化物固態電解質，并探討了它在全固態鋰硫電池中的應用。這項研究為硫化物固態電解質和全固態鋰硫電池的設計提供了新思路。

該工作得到了國家自然科學基金面上項目、山東省自然科學基金、中國科學院潔凈能源創新研究院合作基金項目、山東省重點研發計劃項目等的支持與資助。