未來將對硫化物全固態電池展開全產業鏈布局 ——專訪中國科學院物理研究所吳凡研究員

隨著電動汽車產業的高速發展，長續航、快充、安全問題已成為制約行業發展的瓶頸。兼顧高能量密度與安全性的固態電池是公認最具前景的下一代動力電池，為深入交流探討當前固態電池技術、成本、產業化等發展現狀，2024年1月18日到19日，由中國粉體網主辦的第五屆高比能固態電池關鍵材料技術大會在江蘇昆山隆重召開，會議期間，我們邀請到了業內專家、學者，優秀企業家代表做客對話欄目，進行訪談交流。本期為您分享的是中國粉體網對中國科學院物理研究所吳凡研究員的專訪。

吳凡，中科院物理所博導；國科大教授；共青團常州市委副書記；中科固能董事長。入選中科院百人計劃、《麻省理工科技評論》亞太區“35歲以下科創35人”（MIT-TR35-Asia Pacific）、中科協海智計劃特聘專家、江蘇省杰出青年基金。獲全國青年崗位能手（共青團中央）；全國未來儲能技術挑戰賽一等獎（中央軍委）;全國先進儲能技術創新挑戰賽二等獎（國家工信部）；Wiley中國-開放科學年度作者；江蘇青年五四獎章等。任中國能源學會副主任；中國共產黨江蘇省黨代表等。發表SCI論文100篇，申請中國、美國、國際發明專利60余項。

2023年9月，中科固能硫化物全固態電解質生產基地項目簽約；2023年9月，中科固能榮獲“中國電動汽車聯盟2023年共性技術課題 ”定向支持；2023年12月18日，中科固能與中國一汽等27家單位聯合組建“固態電池產業創新聯合體”；2023年12月22日，中科固能與高能數造（西安）技術有限公司共建全固態電池智能制造聯合實驗室項目；2024年1月6日，中科固能與中車戚墅堰機車有限公司就軌道交通用固態電池項目簽署合作協議。

中國粉體網：請問目前硫化物全固態電池能量密度最高達到什么水平?循環性能達到什么水平，室溫倍率特性如何?

吳研究員：現在硫化物全固態電池的話，能量密度能做到400Wh/kg以上。長循環壽命方面，我們團隊開發了一系列的固態電解質材料和正負極材料的界面保護層處理，能夠最高實現30，000圈到62,500圈的長循環，并且在不同的材料體系下都可以穩定實現，一般我們做長循環的話，可以做到20C的高倍率和14mA/cm2的高電流密度，那么最高如果是突破這個電流密度和倍率極限的話可以做到155C的充放電的倍率。

中國粉體網：目前硫化物全固態電池量產有哪些挑戰?距離動力電池應用需求還有多大距離?

吳研究員：目前，硫化物全固態電池量產還有很多的工藝問題需要解決，首先是固態電解質材料，目前硫系的固態電解質材料的價格非常昂貴，仍然是數千萬元一噸的價格，包括它的空氣穩定性也是一個很大的問題，所以我們在制備的過程當中還是需要應對和提供一個比較好的氣氛保護，來實現硫化物材料與空氣的隔絕。它的價格問題在多方面可以實現解決，包括提升產量以及在原材料和制備工藝方面的改進等等。

中國粉體網：我們知道您不僅是一位科學家也是溧陽中科固能新能源科技有限公司（簡稱：中科固能）的董事長，請您簡單介紹一下公司？

吳研究員：中科固能是2022年9月份由溧陽市政府全資成立的一個國資企業，在一年的時間當中經過了中科院的審批和國資委的備案以及中科院物理所的知識產權的成果轉化，在2023年8月份完成了股份改制。2023年9月份中科固能和溧陽市政府簽約落地，圍繞著硫系的固態電解質材料、固態電解質薄膜以及全固態電池展開工程化的放大。首期產品主要是硫化物固態電解質材料的批量制備和生產，將來會逐步擴展到固態電解質薄膜和全固態電池。2024年1月份，中科固能和中車戚墅堰公司簽約合作成立聯合研發實驗室，圍繞著軌道交通用的固態電池進行示范性的應用和研發。我們也和高能數造公司進行了簽約合作，圍繞著下一代的先進智能制造技術，全固態電池的智能制造技術進行攻關研發，那么未來我們在全固態電池以及原材料、固態電解質薄膜以及下游的系統集成和裝車應用等多方面去展開全產業鏈的布局。

（中國粉體網編輯整理/蘇簡）

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