By BI Weizi & LONG Yun

Ibrahim Khan，宁波诺丁汉大学（UNNC）与中国灯塔研究院可再生能源与储能方向助理教授，科睿唯安全球“前2%顶尖科学家”，长期致力于高性能形貌可控能源材料的合成研究，应用于绿色氢能、生物废弃物转化、塑料资源化及电荷存储（电池与电容器）等前沿领域。

▲ 教授 Ibrahim Khan。（图片来源：受访者提供）

Khan 于2024年初加入宁波诺丁汉大学灯塔卓越研究院，此前在法赫德国王石油矿业大学获得化学博士学位。

固态电池突破将推动新能源车升级

近期，Khan 团队在国际权威期刊《Energy Storage Materials》发表题为《面向全固态锂离子电池的无机固态电解质材料进展》的研究论文，指出全固态锂离子电池（ASSLIBs）正成为传统液态电解质电池的有力替代方案，在安全性、能量密度和循环寿命方面表现突出。

数据显示，到2030年，全球液态锂电池仍将占据超95%的市场份额，而全固态电池渗透率预计不足5%。尽管液态电池目前占据主流，但其电解液易燃、易泄漏等问题日益凸显，亟需技术革新。

Khan 表示，液态锂电池虽因高充放电效率广泛应用于电子设备与新能源汽车，但电解液易发生降解，电极间稳定性差，影响电池性能与使用寿命。相比之下，采用固态电解质的 ASSLIB 可显著提升安全性、能量密度和循环寿命。

“以快速发展的新能源汽车为例，全固态电池有望实现更快充电、更长续航与更高安全性，成为下一代动力电池的重要方向。电池性能的技术突破必将引发储能领域的革命。”Khan 强调。

麦肯锡2023年报告显示，全球锂电池需求强劲，预计2025年达1,515 GWh，2030年攀升至4,735 GWh，五年复合年增长率达25.6%。在此背景下，Khan 的研究为 ASSLIB 技术发展提供了关键理论支持。

全固态电池时代即将到来

然而，由于固态电解质研究尚处早期阶段，面临制造工艺复杂、成本控制难、材料稳定性不足等多重挑战，这一高效安全的技术尚未大规模普及。

“全固态电池将深刻影响智能设备、电动工具及可再生能源储能系统的发展。尽管存在技术瓶颈，但其潜力巨大，已成为科研与投资热点。”Khan 解释道。

随着材料科学、纳米技术与电子工程的深度融合，以及跨学科协作的推进，全固态电池技术突破已近在咫尺。Khan 正协同团队致力于降低储能系统成本、优化电极与电解质材料，并探索新型化学组分设计，为 ASSLIB 发展提供科学支撑。

“随着技术逐步成熟，新型固态电解质将在全固态电池商业化进程中发挥关键作用，推动交通、消费电子与能源系统的全面变革。”Khan 预测。

本文由宁波诺丁汉大学提供支持。

编辑 | SONG Ziyan

监制 | FANG Linlin