全固态电池预计2020年到2025年进入市场

当前，电动汽车的发展引人关注，业界有关新能源汽车未来的前景寄予厚望。作为核心部件的电池，选择什么样的正负极材料也备受争议。在日前举办的我国电动汽车百人会2017论坛上，中科院物理所研究员李泓向记者表示，全固态金属锂离子电池应当是未来的电动汽车电池的发展方向，预计全固态电池会在2020年到2025年间首批进入市场，但目前还有很多基础科研问题要突破。

近来，中日美三国政府都提出了动力锂离子电池的发展目标，有关电池的能量密度的要求越来越高，也提出了相应的发展指标，“但如何在实现超高能量密度的指标的同时，兼顾动力锂离子电池使用时的安全性、寿命、成本，这是所有研发人员都必须考虑的问题”，李泓表示。

当前，锂离子电池供应了一种轻量级的储能解决方法。科学家一般认为，在这种电池中，用固体电解质代替常规的液体电解质可具有显著的优点，这也就是通常所说的全固态锂离子电池。2016年，美国能源部为汽车技术办公室供应一笔高达1970万美元的财政拨款，用来支持研究和开发先进汽车技术，其中的电池项目的资助都是用于支持类固体电解质的开发等。在我国，目前也有很多从事固态电池研发的团队，还有不少公司在也在参与其中。

但是，从全球范围来看，全固态锂离子电池仍处于实验室阶段。李泓认为，总体而言，目前全固态锂离子电池开发面对电解质和正负极材料的集成、锂离子电导率低、金属锂电极体积变化等多个方面的挑战要解决。

2013年，中科院决定启动相关“先导专项”，提出要做长续航的动力锂离子电池，通过提升能量密度来延长电动汽车的续驶里程。中科院物理所、中科院化学所、中科院宁波材料所、中科院长春应化所、中科院上海硅酸盐所等12家科研单位共同攻关，目前也已经取得了一定进展，有了不少突破。

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“从长远来看，我们应当提高安全性追求全固态金属锂，逐渐新增固体电解质和负极中的锂含量。目前我国科学院正在这方面做进一步的开发，力图兼顾全固态锂离子电池的优点和液态锂离子电池的优点，希望能够取长补短，逐步改善现有电池的技术”，李泓介绍，在世界范围内，预计全固态电池会在2020年左右能够实现小批量的量产，以后随着技术的进步会逐渐进入这个市场，“当然它可能会先满足其它领域的应用，等其它指标达标以后，再进入动力锂离子电池的领域”。

李泓还指出，尽管预期全固态电池会在2020年到2025年间首批进入这个市场，但在这个过程中，还有很多的基础科研问题和科研技术仍然要突破，“从综合指标上看，目前的研究还远远不能满足动力锂离子电池的技术要求，我们希望一步步往前走，逐步改善现有锂离子电池兼顾能量密度和安全性方面的挑战”。