随着全球能源转型加速,高安全、高能量密度的固态电池成为下一代储能技术的核心方向。与传统锂离子电池相比,固态电池优势明显,被锂电池之父——诺贝尔奖得主Goodenough教授认为是未来电池的发展方向。
硫化物固态电池凭借其超高的离子电导率和宽电化学窗口,被视为突破现有液态锂电池能量密度瓶颈的最优路径之一。然而,其核心原料硫化锂(Li₂S)的规模化制备难题、硫化物电解质与电极的界面兼容性挑战,以及电池循环寿命与安全性的平衡问题,严重制约了产业化进程。与此同时,中国在硫化物固态电池领域已形成从基础研究到工程应用的完整链条,中科院、清华大学、宁德时代等机构在材料合成、界面修饰等领域取得突破性进展,亟待推动技术落地。
硫化锂与硫化物固态电池技术大会2025将于2025年6月24-25日在苏州召开。会议由亚化咨询主办,汇聚领先科研机构、产业链龙头企业,聚焦硫化物固态电池的材料创新、工艺优化及产业化路径,探讨如何突破高纯度硫化锂合成、电解质空气稳定性提升、负极适配、固态电解质、固固界面等关键技术瓶颈。
中科深蓝汇泽技术传承于中国科学院青岛生物能源与过程研究所崔光磊研究团队。团队深耕于固态电池二十年,国际首创了“刚柔并济” 与 “原位固化” 的新型固态电池电解质材料材料与工艺。迄今已开发了4代不同能量密度的固态电池体系。建成国际上首条规模化的聚合物全固态电池中试生产线。并且在深海、深空、大规模储能、新能源汽车等方面得到了长期可靠性验证。
目前,公司正在常州市武进高新区规划建设内首条1GWh聚合物硫化物复合电解质的固态电池产线,计划2025年实现固态电池商业化应用。
诩辰科技(广州)有限公司/华南师范大学
董事长/副研究员
诩辰科技成立于2023年,是一家专注于提供高端化学材料产品和服务的创新型企业。主营业务为锂、钠、钾离子电池材料的研发、生产和销售。目前公司以高纯硫化锂纳米粉体材料为核心产品,来推动固态电池的产业化应用,助力新能源行业的发展。
诩辰科技提出了一种采用金属热反应制备出硫化锂纳米粉体的方法,该方法制备的硫化锂颗粒尺寸更小,纯度更高,并且采用价格低廉的锂盐为反应物,极大地降低了反应成本,具有50倍以上的经济效益,大大提高了商业化生产的可能性。
欧阳明高院士表示,全固态电池技术预计于2025年底或2026年进入装车测试阶段,至2027年有望实现规模化应用。他强调,当前该技术仍处于装车示范验证阶段,预计到2030年前后将实现量产化突破。
围绕固态电池,欧阳明高院士团队正在宜宾打造下一代硫化物全固态电池产业集群。该产业集群涵盖了硅碳负极材料、硫化锂材料、固态电解质、专用粘结剂、正极材料以及固态电池智能制造装备等多个关键领域,计划5年内实现总产值超1000亿元。
目前,院士工作站在宜孵化企业固态电池产业化进展迅速。其中,四川赛科动力科技有限公司重点攻坚硫化物固态电池的关键科学问题与技术瓶颈,多项成果已达到国际领先水平,其中全固态电池的关键材料硫化物电解质以及瞄准低空经济的高安全电池均已批量出货,公司投建的下一代高安全电池及全固态电池产业化项目落地宜宾市长江工业园区,总规划产能40GWh,一期产能0.5GWh,预计2025年10月正式投产。
天津大学杨永安团队开发了一种具有普适性的合成高品质硫化物固态电解质(SSEs)的液相方法,该方法在四种烷烃溶剂和四种电解质上得到了验证。实验数据和理论计算表明,基于悬浮液的溶剂热工艺其关键功能是通过颗粒间耦合均一化效应将原料混合均匀。
天津大学杨永安课题组基于其之前报道的制备硫化物固态电解质Li6PS5Cl的“双溶剂从头液相法”,开发了更为先进的 “单溶剂从头液相法”。该方法以四氢吡咯为单一溶剂,不仅保留了“双溶剂法”使用基本化学品氯化锂和硫化钠在线制备关键原料硫化锂的核心优点,而且将制备过程升级为单一容器、单一溶剂、一次液相反应和一次溶剂蒸发,大大降低了制造成本,简化了操作步骤,极具应用前景。
2025年4月24日,武汉理工大学王硕教授团队、清华大学南策文院士、北京高压研究中心唐明学教授等合作在Matter期刊发表最新研究。团队开发出一种性能卓越的硫化物快离子导体Li5.5PS4.5Cl0.75Br0.75(LPSCB),并且实现了硫化物电解质批次公斤级稳定制备,并在实际电池中展现出惊人的长期循环稳定性。
研究团队通过“快速干混+热处理”的方式,仅用3分钟即可完成前驱体混合,再在450–500°C下退火8小时,便成功实现了每批超过1公斤的LPSCB硫化物电解质合成。这是目前已知的文献报道的实验室首次实现公斤级硫化物固态电解质制备,代表着制备技术从“实验室瓶颈”迈入“准工程化”的关键转变。
天津理工大学张联齐、宋大卫、张洪周等合成了小尺寸单晶NCM811用于硫化物基全固态电池(ASSLB),以解决机械损伤和接触失效问题,并通过Li2O预锂化策略改善了界面稳定性。该工作的结论是,小尺寸单晶是实现高电压稳定性硫化物基ASSLB的最合适的富镍层状正极选择。该工作强调了适当的正极形态设计对于开发高电压和长循环的硫化物基ASSLB的重要性。
在校企产学研合作方面,天津理工大学材料科学与工程学院宋大卫教授与山东瑞福锂业有限公司达成了深度合作,致力于全固态锂电池电解质关键材料绿色低成本硫化锂的研发。山东泰安市肥城市老城街道与天津理工大学宋大卫教授团队合作成立“硫化物全固态电池关键材料重点实验室”,主攻电池级硫化锂“卡脖子”技术。
北京科技大学李平教授和阿德莱德大学郭再萍教授等研究人员首次提出将Li2O作为界面缓冲层,并通过简单且易规模化的固相烧结方法实现。将Li2O包覆改性的NCM811组装硫化物全固态电池,可显著改善界面兼容稳定性,并提高了电化学性能。NCM811@Li2O//LPSCl//Li-In全固态电池的首充放电比容量可达189.66mAh·g⁻¹(0.1C),3C时的容量为61.71mAh·g⁻¹,以及高电压4.4V、大倍率1C下的超长稳定循环性。本工作为解决硫化物全固态锂电池的界面问题提供了新的研究思路,也有助于推进全固态电池的产业化进程。
北京科技大学李平教授课题组提出一种新型的Li7TaO6涂层,并采用简单一步原位合成法制得,该纳米涂层促进界面处锂离子的传输,有效降低了界面副反应/电阻,同时表面Ta掺入基体材料,减少锂镍混排程度,提高了正极材料的结构稳定性。这种简便方法制备的新涂层和掺杂协同改性策略有助于加速全固态锂电池领域的研究及实际应用。
万邦新能源长期从事能源新材料全产业链产品的研发与生产,从产品基础研发、小试、中试及示范工厂建设,开发出系列低成本、高能量密度、高安全性能的固态锂电池全产业链系列产品及解决方案。
作为固态电池材料产业化先行者,公司聚焦于硫化物固态电解质合成工艺优化、高镍正极材料改性及锂镁基合金负极性能提升三大技术攻关。目前硫化锂、氧化锂、NCM9055、NM5050、锂镁铝/锂镁硅/锂镁锡等合金产品已达到批量化生产,公司正系统性推进固态电池关键材料中试验证与示范产线建设,助力固态电池的产业化落地。
星楷科技成立于2022年,公司重点针对相关高校、科研院所及企业研发中心的各类前瞻性研究方向,系统提供所需的研发平台搭建、设备仪器选型、非标装备及治具开发等一站式服务。尤其是在全固态锂离子电池领域,公司核心团队具有八年以上全固态软包电芯及粉体材料制备研制平台的规划与装备设计、开发、运维等EPC业务实战经验。
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