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突破!中科院团队破解全固态金属锂界面难题,这些相关企业或受益

突破!中科院团队破解全固态金属锂界面难题,这些相关企业或受益 墨柯观锂
2025-10-10
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导读:(点击图片观看课程)10月7日消息,中科院团队破解全固态金属锂电池界面技术难题。 这一成果不仅为全固态金属锂


(点击图片观看课程)


107日消息,中科院团队破解全固态金属锂电池界面技术难题

 

这一成果不仅为全固态金属锂电池走向实用化提供了关键技术支撑,还为相关企业带来了巨大的发展机遇。多家布局固态电池、锂金属负极、超薄锂带的企业或将受益。




 01




金属锂!破解界面难题




锂金属负极作为全固态电池的核心技术之一。锂金属负极的理论比容量高达 3860mAh/g,是石墨负极理论比容量(372mAh/g)的10倍以上。这意味着,相同重量的锂金属负极,能让电池容量提升一个数量级。

 

从原理上来讲,锂电池的最理想负极其实就是锂金属本身。在电池放电时,锂金属负极中的锂原子失去电子,发生氧化反应,变成锂离子,锂离子从负极脱出,经过电解液迁移到正极,进而完成整个电池反应。在这个过程中,其实锂金属负极具有高理论能量密度的巨大优势,一直是锂电池负极的一种终极追求。

 

然而,全固态金属锂电池作为下一代储能技术的重要发展方向,一直面临着固态电解质与金属锂电极界面接触的难题。传统方法依靠外部设备持续施压,但锂电极和电解质之间仍然存在大量微小孔隙和裂缝,这不仅会缩短电池寿命,还可能带来安全隐患。

 

据新华社消息,中国科学院物理研究所研究员黄学杰团队联合华中科技大学、中国科学院宁波材料技术与工程研究所等组成的研究团队开发出一种阴离子调控技术,成功解决了这一难题。

 

研究团队在电解质中引入碘离子,在电池工作时,这些碘离子会在电场作用下移动至电极界面,形成一层富碘界面,能够主动吸引锂离子,自动填充所有的缝隙和孔洞,让电极和电解质始终保持紧密贴合。基于该技术制备出的原型电池经历数百次循环充放电后,性能依然稳定,远超现有同类电池水平。

 

这一成果不仅为全固态金属锂电池走向实用化提供了关键技术支撑,还为相关企业带来了巨大的发展机遇。






 02




突破万吨大关,负极替代加速?




随着固态电池技术的深入研发和产业化应用,锂金属负极的产业化进程也在加速推进。

 

相关研究机构预测,尽管目前金属锂负极的产业化尚处于初期,需求量较小,但随着固态电池产业化的突破和量产,预计2030年市场规模将超过百亿元,需求也将超过2.5万吨。

 

其中,赣锋锂业在江西宜春和奉新拥有合计2150吨的金属锂产能,青海年产1000吨金属锂项目也已部分进入试生产阶段。赣锋锂业的超薄锂带已具备量产能力,可针对循环性能、加工性能、电化学稳定性等各类需求提供对应的解决方案。目前公司已实现 300mm 宽度的超宽幅超薄锂带量产;铜锂复合带中锂箔厚度可达到 微米。

 

20259月,重庆锂德投资55亿元的年产5000吨固态电池复合金属锂负极材料项目签约,落户四川射洪。20256月,大中矿业发布公告,拟投资10亿元在湖南临武县建设年产3000吨金属锂电池新材料项目。天齐锂业在重庆铜梁建立了生产基地,年产金属锂600/年。

 

这些项目的推进,标志着锂金属负极产业化进程的加速,为全固态金属锂电池的大规模应用奠定了基础。

 

赣锋锂业表示,已经突破了锂金属负极的产业化门槛,以金属锂负极技术为核心,推动高比能电池量产。其二代混合固态锂电池采用金属锂作为负极,开发的高比能电池能量密度达到420Wh/kg,循环寿命超过700次,并开发出能量密度达到500Wh/kg的样品,可通过200℃热箱与针刺等严苛的安全测试。

 

此外,宁德时代也发布了自生成负极技术,通过精准调控纳米级界面组分与结构,使离子传导速度提升两个数量级,攻克了锂金属负极的循环衰减的瓶颈。该技术使电池存储性能提升300%,能够将电池的体积能量密度提升60%以上,重量能量密度提升50%以上。




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相关企业布局




赣锋锂业:


赣锋锂业作为全球金属锂产能最大的企业之一,拥有2150/年的金属锂产能。其在锂金属负极加工上具备量产能力,可针对循环性能、加工性能、电化学稳定性等各类需求提供对应的解决方案。公司已实现300mm宽度的超宽幅超薄锂带量产,铜锂复合带中锂箔厚度可达到3微米。以超薄锂带或铜锂复合带作为负极的金属锂电池被认为是最具发展潜力的电池,搭载锂金属负极的赣锋固态电池能量密度可超过500Wh/kg


此外,赣锋锂业在固态电池领域布局广泛,其二代混合固态锂电池采用金属锂作为负极,开发的高比能电池能量密度达到420Wh/kg,循环寿命超过700次,并开发出能量密度达到500Wh/kg的样品,可通过200℃热箱与针刺等严苛的安全测试。


天齐锂业:


天齐锂业作为全球锂行业中产量和销售规模最大的企业之一,拥有丰富的锂资源布局。其重庆铜梁生产基地现有600/年金属锂产能,对公司布局固态电池领域具有重要意义。同时,天齐锂业还在推进年产1000吨金属锂及配套原料的项目建设。此外,针对金属锂材料在新一代电池领域的运用,天齐锂业已成功制备出厚度在10微米以下的超薄锂膜样品,并通过卷对卷(R2R)工艺实现了稳定产出。


天齐锂业还与北京卫蓝新能源合作,研发预锂化负极材料、金属锂负极及锂基合金负极材料,其预锂化实验室建设项目已竣工验收,并完成两套负极预锂化设备工艺开发。


宁德时代:


2024428日,宁德时代首席科学家吴凯在CIBF2024先进电池前沿技术研讨会上首次详细公布了其全固态电池的研发进展。负极锂金属的临界电流密度提升到20mA/cm²(相当于4C),10Ah级别的验证平台下,全电池3C倍率能实现6000次超长循环,并有望在2027年实现小批量生产


英联股份:


英联股份在蒸发镀工艺上领先,可制备2-3微米超薄锂带,且配套硫化物电池专用铜箔,与头部车企、电池厂联合开发,2026年可量产。其超薄锂带产品在固态电池领域具有广阔的应用前景,有望为公司带来新的业绩增长点。


中一科技:


中一科技在超薄锂带领域拥有一定的技术储备和生产能力,有望受益于固态电池产业化的加速推进。


天铁科技:


天铁科技与欣界能源合作,负责2GWh产线金属锂供应(年采购≥100吨),在金属锂压延工艺上位居行业前列。其金属锂产品在固态电池领域具有广阔的应用前景,有望为公司带来新的业绩增长点。


贝特瑞:


贝特瑞在锂金属负极领域有一定的研发和生产能力,其锂金属负极产品在固态电池领域具有一定的市场竞争力。随着固态电池产业化的加速推进,贝特瑞有望受益于锂金属负极市场的快速增长。


璞泰来:


璞泰来在新型负极(硅碳、锂金属)方面有技术储备,硅碳负极小批量试产,安徽芜湖项目2025年投产。其在锂金属负极领域的技术储备和生产能力,有望使其在固态电池领域占据一席之地。


道氏技术:


道氏技术在锂金属负极领域有一定的研发和生产能力,其在超薄锂带领域拥有一定的技术储备和生产能力。随着固态电池产业化的加速推进,道氏技术有望受益于锂金属负极市场的快速增长。


END






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墨柯观锂
专注研究锂离子电池产业链(包括上游材料及资源,以及下游电动汽车和储能应用等)市场和技术发展动态,提供独立观点
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