ABEC 2025丨第12屆中國(guó)（蘇州）電池新能源產(chǎn)業(yè)國(guó)際高峰論壇現(xiàn)場(chǎng)
電池百人會(huì)-電池網(wǎng) 11月11日訊（肖何 江蘇蘇州 圖文直播）11月11-13日，由中關(guān)村新型電池技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟、ABEC組委會(huì)主辦，電池網(wǎng)、海融網(wǎng)、我愛電車網(wǎng)、能源財(cái)經(jīng)網(wǎng)、電池百人會(huì)聯(lián)合主辦的ABEC 2025丨第12屆中國(guó)（蘇州）電池新能源產(chǎn)業(yè)國(guó)際高峰論壇在蘇州相城舉行。
本屆論壇以“求新應(yīng)變 重塑價(jià)值——中國(guó)電池新能源產(chǎn)業(yè)大洗牌周期下的定力與韌性”為主題，匯聚了500+來自全球電池新能源產(chǎn)業(yè)鏈的“政、產(chǎn)、學(xué)、研、金、服、用”各界精英代表。與會(huì)嘉賓通過多維度思想交鋒與前沿洞察分享，共同探索新周期下的發(fā)展路徑，推動(dòng)價(jià)值對(duì)話與資源精準(zhǔn)對(duì)接，共同擘畫產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的新增長(zhǎng)曲線，為全球電池新能源產(chǎn)業(yè)注入可持續(xù)的發(fā)展動(dòng)能。
武漢理工大學(xué)材料復(fù)合新技術(shù)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授/博導(dǎo)徐林
11日上午，武漢理工大學(xué)材料復(fù)合新技術(shù)全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室教授/博導(dǎo)徐林在論壇上作了題為《聚合物基固態(tài)電解質(zhì)與固態(tài)電池的關(guān)鍵技術(shù)》的主題演講，分享了固態(tài)電池的現(xiàn)狀和挑戰(zhàn)、聚合物固態(tài)電解質(zhì)、有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)、阻燃電解質(zhì)產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程等，電池網(wǎng)摘選了其部分精彩觀點(diǎn)，以饗讀者：
徐林在論壇現(xiàn)場(chǎng)分析，電動(dòng)汽車、智能電網(wǎng)、下一代移動(dòng)終端、生物探測(cè)、尖端國(guó)防設(shè)備等多個(gè)領(lǐng)域?qū)Ω咝阅軆?chǔ)能器件有重大需求，應(yīng)用的追求目標(biāo)是為了高能量密度、高安全性、長(zhǎng)壽命。而固態(tài)電池憑借不可燃、無(wú)腐蝕、不揮發(fā)的電解質(zhì)特性，以及高安全、長(zhǎng)循環(huán)、高能量密度的產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)，成為下一代儲(chǔ)能技術(shù)的核心方向。
“目前，國(guó)內(nèi)外有非常多的機(jī)構(gòu)研究和開發(fā)固態(tài)電池，其中包括高校和科研院所以及企業(yè)，研究方向也是各有側(cè)重的。一些高校和科研院所，主要在固態(tài)電解質(zhì)新機(jī)理的發(fā)現(xiàn)以及新材料的發(fā)現(xiàn)，企業(yè)則更多關(guān)注固態(tài)電池電芯技術(shù)和工程化應(yīng)用的突破。”徐林表示，目前產(chǎn)業(yè)化程度較高的多為半固態(tài)或準(zhǔn)固態(tài)體系，全固態(tài)電池雖處于研發(fā)階段，但已有多家機(jī)構(gòu)取得重要進(jìn)展。
但與此同時(shí)，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展依然面臨著離子輸運(yùn)和界面穩(wěn)定性的關(guān)鍵科學(xué)問題。
徐林指出，“無(wú)論是無(wú)機(jī)固態(tài)電解質(zhì)的界面接觸差、空氣中不穩(wěn)定，還是聚合物固態(tài)電解質(zhì)的熱穩(wěn)定性差、離子電導(dǎo)率低，固態(tài)電池賽道的核心研究挑戰(zhàn)主要集中在兩點(diǎn)：一是電極與電解質(zhì)界面不穩(wěn)定，易引發(fā)鋰枝晶；二是電解質(zhì)緩慢的離子傳輸。”
據(jù)徐林介紹，其團(tuán)隊(duì)主要聚焦聚合物固態(tài)電解質(zhì)，雖然聚合物擁有較高的安全性、較好的電極兼容性，以及較高的可加工性，但也依然面臨離子傳輸能力較差，電極-電解質(zhì)界面化學(xué)穩(wěn)定性差的挑戰(zhàn)。
以聚碳酸酯基電解質(zhì)為例，徐林進(jìn)一步介紹稱，該材料面臨界面化學(xué)不穩(wěn)定、易界面分解的核心難題，在研究過程中，其團(tuán)隊(duì)提出了側(cè)鏈錨定的聚碳酸酯基聚合物固態(tài)電解質(zhì)的解決策略：基于側(cè)鏈錨定的電解質(zhì)設(shè)計(jì)思路，借助側(cè)鏈對(duì)主鏈易降解官能團(tuán)的化學(xué)保護(hù)，增強(qiáng)固態(tài)電池的界面穩(wěn)定性。
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)顯示，使用側(cè)鏈錨定型聚合物電解質(zhì)組裝的固態(tài)鋰金屬電池在960次穩(wěn)定循環(huán)后仍保持高達(dá)80.0%的容量保持率；組裝的三元8系/鋰金屬軟包電池能夠在0.5 C室溫條件下穩(wěn)定循環(huán)，容量保持率為86.8%。
此外，針對(duì)有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)有機(jī)相和無(wú)機(jī)相的兼容性問題，徐林團(tuán)隊(duì)提出了分子尺度有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)概念，通過制備超細(xì)納米線（直徑＜1nm，長(zhǎng)度＞500nm）和使用混合溶劑策略，使納米線在聚合物中實(shí)現(xiàn)單分散，構(gòu)建分布均勻且連續(xù)的有機(jī)-無(wú)機(jī)三維鋰離子傳輸網(wǎng)絡(luò)。超細(xì)納米線的引入又使復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)膜的結(jié)晶度降低，增強(qiáng)分子鏈段運(yùn)動(dòng)。這樣，鋰鹽得到充分解離，釋放更多自由鋰離子， 利于鋰離子傳輸和界面穩(wěn)定。
這種復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)可以讓LFP | CPCSE | Li固態(tài)電池在0.5C下循環(huán)1000圈容量保持率為87.7%，在1C下循環(huán)700圈容量保持率為80.7%；讓NCM | CPCSE | Li固態(tài)電池在0.5C下循環(huán)250圈容量保持率為93.7%。
針對(duì)阻燃電解質(zhì)界面化學(xué)不穩(wěn)定的核心難題，徐林團(tuán)隊(duì)制備了一種不含活性氫的全阻燃電解質(zhì)。新型全阻燃型電解質(zhì)通過甲基化分子設(shè)計(jì)取代腈類添加劑中的活潑α-H，實(shí)現(xiàn)了電極電解質(zhì)界面優(yōu)異的還原穩(wěn)定性。實(shí)驗(yàn)顯示，鋰金屬浸入阻燃電解質(zhì)中靜置90天，鋰金屬表面和溶液的顏色均沒有明顯的變化。從作用機(jī)制來看，腈類化合物改變了Li+的局部環(huán)境，增加DMMN含量可以促進(jìn)鋰鹽的解離，提高Li+的遷移數(shù)和離子導(dǎo)電性；XPS和TOF-SIMS揭示了無(wú)機(jī)物質(zhì)（例如LiF）與柔性有機(jī)成分共同形成了堅(jiān)固而有彈性的界面保護(hù)層。
通過阻燃測(cè)試和電池性能測(cè)試，新型電解質(zhì)展現(xiàn)出優(yōu)異的阻燃性能：在2.0C下，LiFePO4 ‖ Li電池循環(huán)超過750次，容量保持率高達(dá)99.9%；NCM811 ‖ Li電池具有高容量保持率和倍率性能，電壓至4.5V時(shí)，仍表現(xiàn)出良好性能。
在產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程方面，徐林表示，其團(tuán)隊(duì)已搭建起完善的研發(fā)轉(zhuǎn)化平臺(tái)，中豫飛馬新材料技術(shù)創(chuàng)新中心擁有全程1‰干燥房的固態(tài)電池中試組裝線，具備軟包電池及4680圓柱電池制造能力；湖北隆中實(shí)驗(yàn)室配備電池實(shí)驗(yàn)室以及電極材料、軟包電池中試線，電池?zé)岚踩讬z測(cè)實(shí)驗(yàn)室。
基于這些平臺(tái)，徐林團(tuán)隊(duì)也開發(fā)了適用于不同場(chǎng)景的系列儲(chǔ)能產(chǎn)品。
最后，關(guān)于固態(tài)電池的未來發(fā)展，徐林談了自己的四點(diǎn)看法：
理性看領(lǐng)域，堅(jiān)持深探索：辯證看待固態(tài)電池的優(yōu)勢(shì)與難關(guān)，不夸大亦不抵制，同時(shí)明確有必要持續(xù)推進(jìn)固態(tài)電池研究工作。
客觀評(píng)體系，多路線并行：聚合物、氧化物、硫化物三大電池體系無(wú)絕對(duì)優(yōu)劣，均具備發(fā)展?jié)摿εc待解問題，都值得投入研究。
兼顧性能與基礎(chǔ)，突破科學(xué)瓶頸：追求固態(tài)電池性能的同時(shí)，需重視基礎(chǔ)研究和技術(shù)創(chuàng)新，聚焦從0到1的科學(xué)突破，系統(tǒng)性解決核心科學(xué)問題。
明確方向抓機(jī)遇，拓展應(yīng)用空間：應(yīng)將高安全、高電導(dǎo)率的復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)作為核心發(fā)展方向，其不僅能為新型正負(fù)極材料提供更廣闊的應(yīng)用空間，還能為電池構(gòu)型創(chuàng)新提供更多選擇。
（以上觀點(diǎn)根據(jù)論壇現(xiàn)場(chǎng)速記整理，未經(jīng)發(fā)言者本人審閱。）
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