固态电池是下一代电池技术的竞争焦点，世界动力电池大会上这样说 | 深电协盘点

中国科学技术协会主席万钢在2023世界动力电池大会上发表演讲时表示:“我们要加大下一代动力电池技术研发的力度，科学判断下一代动力电池的技术路线，重视新材料和以全固态电池为代表的新体系电池的基础研究与技术研发，系统解决关键材料、新体系电池系统集成等工程技术的难题，推进产业化应用与示范运行。同步开展市场和技术评估，为规模产业化提供先行经验。”

全国政协常委在谈到提升动力电池企业全球竞争力的建议时，苗圩建议企业要坚持创新驱动，要从结构创新和材料创新做好下一代电池技术的储备，并指出，固态电池具有高安全性、高能量密度，是下一代电池技术的竞争焦点。

目前固态电池作为提升锂电池本体安全的重要技术方向，其重点研究的三大技术方向为：电解质体系研究、界面研究、工艺研究。

中国工程院外籍院士、加拿大皇家科学院院士、加拿大国家工程院院士孙学良先生对上述3方面发表了相应观点：材料设计方面，卤化物系电解质，在空气中稳定性高于硫化物，利于运输、电池生产，其离子电导率可达（10-3），近期丰田实现进一步突破（10-2）；

界面设计方面，孙学良院士认为负极方向是一个挑战，比如对金属锂，要找对零伏稳定的材料。

工艺方面，考虑到高能量密度，需要降低固态电解质对活性材料的比例，超薄的固态电解质是一个方案，因而工艺上，干电极法是理想的制备方案。

宁德时代首席科学家吴凯表示固态电池的开发意义:第一重要的目的是解决安全问题，第二个目的是为了提高能量密度。目前宁德时代基于界面力学增强技术抑制锂枝晶，双相导通网络技术构建了长寿命固态理金属电池(3C循环6000周，90% SOH)单体能量密度> 500Wh/kg，降低过渡金属使用，力争成本优化。

宁波容百新能源科技股份有限公司联席总裁，中央研究院院长全固态电池根据固体电解质的种类可分为聚合物，氧化物和硫化物，其中硫化物因离子电导率和机械灵活性比较高，成为最有可能搭载电动汽车的全固态电池电解质。

固体电解质存在硫与氧的交换反应和亲水反应，反应对水分非常敏感，空气稳定性难以保证。硫化物固体电解体系，材料，电极，装配线全工艺均应在干燥房中进行，露点管理水平需要控制在60度以内。

为了确保全固态电池包括控制工艺成本，实现商用化，有必要开发能够在材料阶段对水分空气稳定的硫化物固体电解质。硫化物气空气稳定性的代表性方法是软硬酸碱理论，应用氧掺杂改性方法，通过掺杂氧抑制硫化物电解质和水分发生反应。

容百科技目前研究方向:将二氧化碳和废石添加剂与电解质混合，吸附硫化氢气体，同时采用过渡金属硫化物，同步提升空气稳定性和离子电导率。为了开发新的制备路线，实现粒度分布控制，除了固相合成法以外，正在积极探究湿法制备工艺硫化锂、五硫化二磷反应非常缓慢，比较困难，潜在的方案是使硫过量促进中间产物溶解，中间产物不是硫代磷酸锂的形式，而是可以用单一溶剂进行反应。

综合来看，容百科技认为硫化物商业化改进方向如下：1）掺杂改性，应用氧掺杂改性方法，提升空气稳定性；2）新型制备工艺：液相法，降低合成成本、难度，实现粒度可控。

宜宾天原集团股份有限公司常务副总裁王振强表示固态电池的过程固态化和产品固态化同等重要。此外，固态电池干电极工艺的应用:可以使电池的制造环节成本下降18%，流程减少70%，设备数量减少41%。比如特斯拉内华达240GWh工厂，生产4680电池，面积只有原来的1/5，这个工艺步骤从33个减少到21个，负极干电极工艺的应用就是一个重要的因素固态电池工艺:可支持电池的内串设计，实现Pack的简化。

从工艺研究上看：干电极法将从以下2个方向进行技术迭代：1）实现超薄电解质膜制备，此为挖掘能量密度的要点；2）制造成本下降（设备如烘箱使用减少、无溶剂成本等）、流程减少（整合混料搅拌、涂布、碾压工序），效率提高。