未來將對硫化物全固態(tài)電池展開全產(chǎn)業(yè)鏈布局 ——專訪中國科學(xué)院物理研究所吳凡研究員

隨著電動汽車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，長續(xù)航、快充、安全問題已成為制約行業(yè)發(fā)展的瓶頸。兼顧高能量密度與安全性的固態(tài)電池是公認(rèn)最具前景的下一代動力電池，為深入交流探討當(dāng)前固態(tài)電池技術(shù)、成本、產(chǎn)業(yè)化等發(fā)展現(xiàn)狀，2024年1月18日到19日，由中國粉體網(wǎng)主辦的第五屆高比能固態(tài)電池關(guān)鍵材料技術(shù)大會在江蘇昆山隆重召開，會議期間，我們邀請到了業(yè)內(nèi)專家、學(xué)者，優(yōu)秀企業(yè)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(wǎng)對中國科學(xué)院物理研究所吳凡研究員的專訪。

吳凡，中科院物理所博導(dǎo)；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(qū)“35歲以下科創(chuàng)35人”（MIT-TR35-Asia Pacific）、中科協(xié)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(shù)挑戰(zhàn)賽一等獎（中央軍委）;全國先進儲能技術(shù)創(chuàng)新挑戰(zhàn)賽二等獎（國家工信部）；Wiley中國-開放科學(xué)年度作者；江蘇青年五四獎?wù)碌取Ｈ沃袊茉磳W(xué)會副主任；中國共產(chǎn)黨江蘇省黨代表等。發(fā)表SCI論文100篇，申請中國、美國、國際發(fā)明專利60余項。

2023年9月，中科固能硫化物全固態(tài)電解質(zhì)生產(chǎn)基地項目簽約；2023年9月，中科固能榮獲“中國電動汽車聯(lián)盟2023年共性技術(shù)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(lián)合組建“固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)合體”；2023年12月22日，中科固能與高能數(shù)造（西安）技術(shù)有限公司共建全固態(tài)電池智能制造聯(lián)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(tài)電池項目簽署合作協(xié)議。

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

吳研究員：現(xiàn)在硫化物全固態(tài)電池的話，能量密度能做到400Wh/kg以上。長循環(huán)壽命方面，我們團隊開發(fā)了一系列的固態(tài)電解質(zhì)材料和正負(fù)極材料的界面保護層處理，能夠最高實現(xiàn)30，000圈到62,500圈的長循環(huán)，并且在不同的材料體系下都可以穩(wěn)定實現(xiàn)，一般我們做長循環(huán)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(wǎng)：目前硫化物全固態(tài)電池量產(chǎn)有哪些挑戰(zhàn)?距離動力電池應(yīng)用需求還有多大距離?

吳研究員：目前，硫化物全固態(tài)電池量產(chǎn)還有很多的工藝問題需要解決，首先是固態(tài)電解質(zhì)材料，目前硫系的固態(tài)電解質(zhì)材料的價格非常昂貴，仍然是數(shù)千萬元一噸的價格，包括它的空氣穩(wěn)定性也是一個很大的問題，所以我們在制備的過程當(dāng)中還是需要應(yīng)對和提供一個比較好的氣氛保護，來實現(xiàn)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(xiàn)解決，包括提升產(chǎn)量以及在原材料和制備工藝方面的改進等等。

中國粉體網(wǎng)：我們知道您不僅是一位科學(xué)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(yè)，在一年的時間當(dāng)中經(jīng)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(chǎn)權(quán)的成果轉(zhuǎn)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(tài)電解質(zhì)材料、固態(tài)電解質(zhì)薄膜以及全固態(tài)電池展開工程化的放大。首期產(chǎn)品主要是硫化物固態(tài)電解質(zhì)材料的批量制備和生產(chǎn)，將來會逐步擴展到固態(tài)電解質(zhì)薄膜和全固態(tài)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(lián)合研發(fā)實驗室，圍繞著軌道交通用的固態(tài)電池進行示范性的應(yīng)用和研發(fā)。我們也和高能數(shù)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(shù)，全固態(tài)電池的智能制造技術(shù)進行攻關(guān)研發(fā)，那么未來我們在全固態(tài)電池以及原材料、固態(tài)電解質(zhì)薄膜以及下游的系統(tǒng)集成和裝車應(yīng)用等多方面去展開全產(chǎn)業(yè)鏈的布局。

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/蘇簡）

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