固態電池正不斷在全球范圍掀起一波又一波的熱度。

4月10日，來自中科院青島能源研究所的消息，該所武建飛研究員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。

團隊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20Ah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。力爭2026年率先實現硫化物全固態電池批量化生產。

另據中證報報道，中科院青島能源研究所已建成公斤級硫化物電解質批量制備中試線一條，能夠實現公斤級穩定制備；搭建了全固態電池小試制備線，研制的高電壓、長壽命軟包全固態鋰離子電池在常溫0.5C倍率下循環1000次循環，容量保持92%，電池仍在繼續測試中（豐田公司設定標準1500次循環，容量保持80%），4C倍率下放電能力。

與此同時，該所先進儲能材料與技術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《ACS Applied Materials & Interfaces》。

研究團隊針對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Li3.04P0.96Zn0.04S3.92F0.08，并探討了它在全固態鋰硫電池中的應用。

圖1 Zn, F共摻雜電解質的離子電導率、活化能、鋰對稱電池性能和全固態鋰硫電池性能

XPS和XRD測試結果表明，Zn成功取代了部分P，F成功取代了部分S，生成了Zn-S和Li-F鍵。異價Zn2+取代部分P5+，產生了更多的鋰離子遷移位點，降低了電解質的活化能，從而提高了電解質的離子電導率。

測試結果顯示，Zn、F 共摻雜固態電解質的離子電導率為1.23×10-3 S cm-1，比未摻雜的電解質提高了3.5倍。室溫下的活化能（Ea）低至9.8kJmol-1。摻F后，電解質和鋰金屬負極之間的界面形成了富含LiF的界面層，使得鋰離子沉積變得均勻。摻Zn后，電解質與鋰金屬形成LiZn合金，合金的焊接效應有利于避免電解質與鋰負極之間形成孔洞，維持界面穩定性。Li/Li3.04P0.96Zn0.04S3.92F0.08/Li對稱電池的臨界電流密度（CCD）高達1 mA cm-2，在0.1mA cm-2電流密度下穩定循環超過500h。

最后，在倍率0.05C和室溫條件下，制備的全固態鋰硫電池顯示出1295.7 mAh g-1的初始放電容量。并且，該電池在倍率0.5 C、室溫下循環200次容量不衰減。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。

備受爭議的量產時間線

“（完全不含液態電解質的）全固態電池能夠在實驗室做出來完全可能，但要批量應用還需要解決許多問題。”4月11日，中國化學與物理電源行業協會前秘書長劉彥龍對澎湃新聞記者表示。

“例如電池要具備成本競爭優勢，現在基礎硫化鋰材料很貴，需要壓低價格。而且，在具體的商業化生產環節中也有很多難點，例如硫化物生產對環境的要求高，材料對濕度較現有的電解液材料更加敏感。”劉彥龍說。

隨著液體鋰離子電池技術發展到一定階段，全固態電池被業界學界寄予厚望，被視為下一代最受關注的二次電池體系。

通常認為，全固態電池具有安全性高、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，

目前，全固態電池的固態電解質有硫化物、氧化物、聚合物三種路線。其中硫化物固體電解質具有可媲美液態電解質的電導率（超過10-2 S cm-1），適宜的電化學窗口，高溫下（60℃）不氧化、低溫下不凝固等優勢，使得硫化物全固態鋰電池兼具高能量密度和高倍率性能。

近段時間以來，固態電池領域不斷爆出熱點話題，固態電池概念也成為資本市場追捧的熱點。

在此前的4月8日晚間，上汽智己重磅發布智己L6。“智己L6 Max光年版車型搭載了第一代光年固態電池，該電池具有安全性能高、電池不爆炸、能量密度大、續航高等特點。”智己汽車聯席CEO劉濤在發布會上表示，并稱L6搭載的是“行業首個量產上車的超快充固態電池”。

據介紹，智己L6 Max光年版搭載的固態電池，其單體能量密度達到368Wh/kg，續航可以達到1000公里，并可以實現充電12分鐘，續航增加400公里。根據智己汽車此前公開信息，該固態電池通過采用自研的“高離子電導率、耐高溫固態電解質”，以及行業首創的“干法固態電解質層一體成型”技術，電芯整體內阻大幅下降，獲得超快充性能。

不過業內普遍認為，智己L6搭載的電池仍是半固態電池，采用固態電解質替代了部分液態電解質，半固態電池的能量密度得到了顯著提升，從而提高了車輛的續航里程。

中國化學與物理電源行業協會前秘書長劉彥龍對澎湃新聞記者表示，真正完全不含液態電解質的全固態電池要商業化批量應用，2030年更有可能成為一個關鍵的時間點。屆時 “電池的生產設備也將發生巨大變化，電池前段的生產設備可能都需要重新開發。”劉彥龍說。