近日，松下控股株式会社与丰田自动车株式会社共同发布了一项新型电极组合物的专利成果。这项专利通过引入多元分散剂并优化制备工艺，显著提升了电极活性物质在浆料中的分散均匀性。在固体电解质片的算术表面粗糙度Sa低于0.6μm的条件下，该新型电极组合物能够维持高达90%以上的离子传导度。
在锂电池技术的前沿探索中，当前面临的一个主要挑战是充电电阻偏高。这一现象在充电时引发了能量的额外损耗和显著的发热问题，不仅拖慢了充电速度，还可能缩减电池的使用寿命并带来安全隐患。至于全固态二次电池，尽管它们因不易漏液和出色的热稳定性而备受瞩目，但在实现电极活性物质与固体电解质的高效分散方面，仍需克服难关。提升这些组分的分散均匀性，对于增强离子传导效率、进而优化电池的整体性能至关重要。
多元分散剂体系：电极组合物包含电极活性物质、固体电解质、溶剂以及分散剂。其中，分散剂由第1分散剂和第2分散剂组成。第1分散剂包含选自由酚类和氨基羟基化合物组成的组中的至少1种，第2分散剂包含选自由含氮化合物和醇组成的组中的至少1种。这种组合方式能够针对电极活性物质和固体电解质进行分别优化分散。
第1分散剂成分：酚类化合物如4 - 十二烷基苯酚等，其具有碳数9以上的链式烷基或链式烯基，这种结构有助于提高电极活性物质的分散性。氨基羟基化合物如1 - 羟乙基 - 2 - 烯基咪唑啉等，分子内具有氮原子和羟基，能进一步改善电极活性物质的分散状态。
第2分散剂成分：含氮化合物如二甲基棕榈胺、油胺等，由特定化学式表示，能在不影响离子传导度的前提下有效分散固体电解质。醇类如2 - 辛基 - 1 - 十二烷醇、油醇等，包含碳数10以上的链式烷基或烯基，可改善固体电解质的分散性。
粘结剂：包含苯乙烯 - 乙烯/丁烯 - 苯乙烯嵌段共聚物和苯乙烯 - 丁二烯橡胶等，可改善固体电解质相对于溶剂的润湿性和分散稳定性，提高固体电解质片中固体电解质颗粒之间的粘接性，进而提升电极片的性能。
溶剂：可包含烃、具有卤素基团的化合物和具有醚键的化合物中的至少一种，如四氢化萘等，为电极活性物质和固体电解质提供良好的分散环境，且溶剂的沸点、水分量等特性对电极组合物的稳定性和性能有重要影响。
电极活性物质：包含氧化物等，如含锂的过渡金属氧化物等，其粒径等特性影响着电池的充放电特性。
电池结构：电池具备正极、负极以及在正极与负极之间配置的电解质层，且正极或负极中至少一个包含上述电极组合物中的分散剂。
制备工艺
电极组合物制备：通过将电极活性物质与溶剂混合，添加分散剂溶液制备混合液，再经高速剪切处理等步骤，确保各成分均匀分散。
电极片制备：将电极组合物涂布于集电体、基材或电极接合体上形成涂布膜，然后采用减压干燥、真空干燥等方法去除溶剂，得到电极片。
电池组装：依次配置负极、电解质层和正极，通过加压成形等工艺制成电池，且在制备过程中注重各层的结构和性能优化。
优化电极活性物质分散性：实现了电极活性物质在浆料中的均匀散布，这一改进显著增强了电池的充放电效能。
固体电解质分散性与离子传导效能提升：在增强固体电解质分散性的基础上，有效防止了离子传导度的下降，确保了固体电解质在电池内部的高效离子传输功能。
电池充电电阻大幅削减：本专利有效降低了电池的充电电阻，从而提升了充电效率，减少了能量在充电过程中的无谓损耗和发热问题，对电池的整体性能及使用寿命均有积极贡献。
综上所述，本专利凭借创新的电极组合物设计以及精细的电池制备工艺调整，在电极活性物质与固体电解质的分散性、离子传导效能以及电池充电电阻等多个关键领域均实现了显著改进。
2017年，丰田和松下达成共识，将共同研发车载方型固态电池。
2020年，丰田与松下成立合资企业Prime Planet Energy & Solutions，共同开发和生产棱柱形锂离子电池以及固态电池和“下一代”电池，预计在2027年开始为丰田提供固态电池。
双方已建立年产数百吨硫化物固体电解质的实验工厂，并预计在2027年到2028年进行试产，2030年实现量产。
综上所述，松下与丰田在固态电池方向的合作非常紧密且深入，双方已取得了显著的成果，并计划在未来几年内实现固态电池的量产和应用。松下与丰田的合作不仅将推动电动汽车的发展，还将加强双方在汽车和电池行业的竞争力，并引领固态电池技术的研发和应用潮流。
Solid State Battery & Key Materials Technology Forum 2025
与传统锂离子电池相比，固态电池采用固态电解质代替传统液态电解质，具有安全性更好、能量密度更高、循环寿命更长等优势。固态电池被锂电池之父——诺贝尔奖得主Goodenough教授认为未来电池的发展方向。
新能源汽车、低空经济动力、储能等领域的广阔前景，推动了固态电池技术和行业应用迅速发展。2024年10月，比亚迪公布专利，使电解质和电极能形成良好的接触界面，提升了全固态电池的首效和循环性能；2024年11月，华为公布专利，通过掺杂技术，改善了硫化物固态电解质的稳定性。2024年6月，采用卫蓝新能源产品的全球首套半固态电池储能电站项目并网；蔚来成为全球首个将半固态电池商用的车企；2024年10月，纯锂新能源应用于储能和两轮电动车的全固态锂电池量产线正式投产；奇瑞、广汽分别于10月和11月宣布全固态电池计划于2026年搭载上车。
然而，目前的半固态电池离大规模商业应用仍然有一定距离。固态电解质、固固界面是制约全固态电池发展的关键技术。
未来，固态电池技术发展趋势如何？硫化物、氧化物、聚合物等不同路线的固态电解质技术发展谁将胜出？固态电解质工艺有何新突破？固态电池界面问题研究进展如何？固态电池行业的爆发将为技术、设备行业带来哪些机遇？产业与资本应如何互动把握未来发展机会？
固态电池与电解质关键材料技术论坛2025将于6月26-27日在江苏苏州召开。会议由亚化咨询主办，将探讨固态电池产业发展、固态电解质、固态电池界面问题、固态电池技术与工艺等议题。
2. 固态电池的需求潜力：新能源汽车、低空经济、储能
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