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全固态电池关键技术持续突破!宁波“来电了”

抖音热门 2025年10月11日 14:17 0 aa
全固态电池关键技术持续突破!宁波“来电了”

全固态电池研发,又有新突破。

近日,宁波东方理工大学讲席教授、中国工程院外籍院士孙学良团队与合作者,开发了一种新型超离子导体,为实现高性能全固态电池,提供了新的技术路径。该成果今天登上国际学术期刊《Science》。

作为全固态电池的核心材料之一,固态电解质材料是目前研究的一大热点。离子电导率是固态电解质的关键性能,其次是固态电解质与正/负极材料之间的界面相容性。

孙学良院士团队一直深耕卤化物材料在全固态电池中的应用,发展了一系列具有高离子导、高稳定性的卤化物固态电解质材料。

“此次成果为实现高性能全固态电池,特别是在极端环境下具有优异循环稳定性和倍率性能,提供了新的技术路径,有望加速全固态电池从实验室走向实际应用。”孙学良院士团队认为。

近年来,该团队在全固态电池研发上,成果不断。就在今年6月,国际学术期刊《Nature》发表了该团队另一项重要科研成果:一种低成本铁基卤化物材料,将正极活性材料、电解质和导电剂的功能集于一身,并展现出电极层面的“自修复”能力。

行业专家认为,这项工作有望解决全固态电池在能量密度、循环寿命和成本方面的关键瓶颈。

全固态锂电池被视为下一代储能技术的重要发展方向,其在能量密度和安全性方面的潜力远超现有锂离子电池。但是,技术路线如何选、生产成本与性能如何实现双重提升……等等问题,仍是产业化落地的拦路虎。

在这条充满荆棘的道路上,宁波科研机构和企业成为一支重要力量,用一个个原创性成果,突破一个个难题,一次次推动全固态电池负重前行。

就在几天前,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张恒教授、中国科学院宁波材料所姚霞银研究员等组成的研究团队开发出一种阴离子调控技术,解决了全固态金属锂电池中电解质和锂电极之间难以紧密接触的难题,为其走向实用化提供了关键技术支撑。

相关研究成果也于7日发表在国际学术期刊《自然-可持续发展》上,并被新华社报道点赞。

经测试,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。这意味着,这种新设计不仅制造更简单、用料更省,还能让电池更耐用,未来有望为人形机器人、电动航空、电动汽车等领域带来更安全高效的能源解决方案。

美国马里兰大学教授、固态电池专家王春生评价道:“该研究解决了制约全固态电池商业化的关键瓶颈问题,为实现其实用化迈出了决定性一步。”

全固态电池科研成果集中爆发,频频取得重要突破,与宁波坚持以科技创新塑造发展新优势,持续建设高能级平台、聚集高能级人才、激发企业创新活力等一系列举措密切相关。

记者了解到,中国科学院宁波材料所早在十几年前就已经布局了全固态电池科研方向。

官网资料显示,该所氢能与储能材料技术实验室“致力于先进燃料电池与全固态电池关键材料研发”,已建设吨级硫化物固体电解质生产线,完成百千瓦级电解海水制氢设备的示范运行,实现大功率固体氧化物燃料电池热电联供关键技术突破和系统示范。

全固态电池关键技术持续突破!宁波“来电了”

该实验室副主任、固态二次电池团队负责人姚霞银2009年博士毕业后,选择了电池研究领域,此后长期从事全固态二次电池关键材料、技术与器件研究。

“当时(2011年)全固态电池研究还是一个相对冷门的课题,在国内处于起步阶段。”姚霞银此前接受甬派采访时回忆说。

而今,姚霞银与合作者一起在Nature Sustainability、Advanced Materials等期刊上发表论文240余篇,被引用13000余次,申请专利90余项。

宁波东方理工大学是宁波乃至全国全固态电池研发的重要科研单位。该校孙学良院士领衔的全省全固态动力电池技术与应用重点实验室是研发核心力量。

据了解,目前该实验室已聚集了3名院士、5名国家级人才及4名省级人才,团队总人数逾100名;配备了全球领先的科研条件,拥有3562平方米专用研发空间、价值超3000万元的尖端设备集群。

全固态电池关键技术持续突破!宁波“来电了”

孙学良院士与团队讨论研发成果。 孙学良院士与团队讨论研发成果。

“实验室锚定国家能源安全和我省产业发展重大需求,面向动力电池、低空经济、人形机器人、储能等应用场景,聚焦全固态电池核心技术瓶颈与应用基础研究。”孙学良表示。

不仅是宁波东方理工大学、中国科学院宁波材料所,宁波大学、国家石墨烯创新中心等高校院所均在积极布局固态电池研究,推进固态电池及固体电解质材料的基础研究工作。

“目前,宁波在全固态电池领域已形成了高校、科研院所、企业构成的技术创新体系。”市经信局相关负责人说。

不仅如此,企业作为创新主体和产业化的关键力量,同样在这条关键赛道上各展所长、协同发力——

广科新材料面向全固态电池的纳米硅合金负极材料的出货量,已突破100公斤;

柔创纳米通过材料纳米化,其生产的隔膜已与国内头部企业开展聚合物、氧化物两个固态电池领域的联合开发;

容百科技正积极布局、开发下一代全固态电池干式电极用的单晶、多晶三元正极材料;

宁波长阳科技的固态电解质复合膜去年基本开发完成,并实现小批量供货。

目前,宁波电池相关代表性企业已超50家,涵盖固态电池产业链中的电池制造、正负极材料、电解质、隔膜、BMS/EMS和生产设备全产业链。

“在全固态电池领域,宁波有较强的研发实力,良好的产业化基础。”宁波市工业和数字经济研究院副院长魏巍认为,下一步要持续支持科研院所及企业加大研发投入,巩固先发优势,整合产业链上下游创新资源,布局中试平台,加速固态电池前沿技术成果转化和产业化,真正把创新优势变为发展胜势。

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编辑:龚一鸣

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