中国科学院院士、南开大学副校长陈军：我国有望在1-2年内攻克600Wh/kg氧化物/聚合物复合电解质固态电池

　　“全固态电池已成为全球电池科技的竞争焦点，以固态电池为核心的电动汽车有可能改变未来产业布局。”4月10日，中国科学院院士、南开大学副校长陈军在第十二届储能国际峰会暨展览会上表示，我国有望在1至2年内，攻克600Wh/kg氧化物/聚合物复合电解质固态电池研发。

　　电池是将物质的化学能与电能进行转化的装置。以锂离子电池为代表的二次电池作为一种可逆充放电池，可多次重复充放电循环，在储能和动力领域发挥着重要作用。

　　陈军指出，当前，锂离子电池面临四个重大挑战，亟待系统性突破。一是安全与寿命难兼容，安全事故频发；二是现有体系能量与功率密度接近理论极限，难以满足多场景应用中长里程、快充放等需求；三是锂资源缺口巨大；四是极端环境的适应性不足，遇冷则弱，遇热则危。

　　“全世界做电池的人都在想办法解决高能量密度电池的安全性问题。传统的液态体系包含可燃电解液，而固态体系以固态电解质代替电解液和隔膜，具有更稳定的界面，不会像汽油那样‘啪’ 地一下着火，安全性得到很大提升。同时，固态电池在能量密度方面也极具优势，可将其由当前的250Wh/kg提升至约1000Wh/kg。”陈军介绍说。但他同时也表示，虽然目前已出现样品概念的全固态电池，但其走向产业化仍面临多重挑战，包括固态电解质材料稳定性、界面结构、系统集成、成本等方面。

　　同时，全固态电池正面临严峻的国际挑战。从各国研究进度与目标看，早在2020年，韩国三星SDI就已宣称研发出能量密度900Wh/L且循环寿命超过1000次的硫化物全固态电池；日本方面，目前，丰田在固态电池技术方面申请的专利数量居全球首位，已从最初的材料探索，逐步转移到电芯的试制，并宣布于2027年或2028年实现固态电池量产。“建议我国加大支持力度，形成产学研用贯通式发展，以抢占该领域的科技制高点。”陈军表示，我国有望1至2年内，攻克600Wh/kg氧化物/聚合物复合电解质固态电池研发。

　　新型储能电池体系的建立需要新理论、新机制、新材料、新范式。陈军指出，除了推进全固态开放体系，还需摆脱“资源依赖”，建立电池新赛道，发展钠离子电池、有机液流电池、锂氟化碳电池等多元化技术路线，实现从“锂—无机”到“钠—有机”的超越。

　　而随着新一代人工智能技术（AI）的突破，云计算、大数据等技术也将进一步驱动电池体系的精准智能研究。陈军表示，长期以来，电池新材料的研究通常需要人工试制，不仅投入大、耗时长，还存在诸多不确定性。“利用AI+筛选材料机器学习，构建模型，可预测筛选海量电池材料可能的组合，大大提升实验效率，赋能材料创制。”陈军说。

　　来源：中国电子报

　　作者丨张维佳

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