近日，中科院青島生物能源與過程研究所（以下簡稱“青島能源所”）先進(jìn)儲能材料與技術(shù)研究組武建飛研究員帶領(lǐng)團(tuán)隊在硫化物全固態(tài)電池領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)新突破。該團(tuán)隊研發(fā)的基于硫化鋰正極的高比能長循環(huán)全固態(tài)鋰硫電池，能量密度超過600瓦時每千克，與商業(yè)化的鋰離子電池相比，其能量密度高出1倍有余。并且，因不使用稀有金屬，該研究徹底解決了鋰電正極材料的高成本難題。目前，相關(guān)成果已發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Small上。

據(jù)悉，全固態(tài)電池根據(jù)電解質(zhì)分類，主要包括聚合物、氧化物和硫化物三種體系。其中，無機(jī)硫化物固態(tài)電解質(zhì)離子電導(dǎo)率最高，同時還具有質(zhì)地柔軟易成形、晶界電阻小、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。因此，掌握全固態(tài)電池制備技術(shù)并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，成為各國搶占汽車領(lǐng)域的重要關(guān)口，更是打造新能源領(lǐng)先地位的關(guān)鍵一環(huán)。

2024年3月，武建飛帶領(lǐng)團(tuán)隊解決了硫化物全固態(tài)電池疊層工藝的行業(yè)痛點(diǎn)及瓶頸問題，打通了硫化物全固態(tài)電池大型車載電池制作工藝的最后一道難關(guān)，在硫化物軟包電池疊片技術(shù)上取得關(guān)鍵性突破。近期，團(tuán)隊又開發(fā)出基于硫化鋰正極的高比能長循環(huán)全固態(tài)鋰硫電池，該電池的能量密度超過600瓦時每千克，并且在常溫下循環(huán)6200次后，其容量仍可保持84.4%，搭配商業(yè)化的硅碳負(fù)極組裝全電池后﹐常溫下循環(huán)400次放電比容量仍保持初始容量的97%以上。

“推進(jìn)全固態(tài)電池關(guān)鍵材料及核心技術(shù)的研發(fā)進(jìn)程，對于新舊動能轉(zhuǎn)換、打造我們在新能源領(lǐng)域的領(lǐng)先地位具有重大意義。”武建飛表示，全固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)仍然面臨一系列科學(xué)難題和工藝設(shè)備挑戰(zhàn)，全固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)鏈需要重新構(gòu)建和完善，全生命周期產(chǎn)業(yè)鏈也需要進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。

據(jù)團(tuán)隊成員、青島能源所助理研究員趙富華介紹，目前，全固態(tài)軟包電池已完成實(shí)驗(yàn)室技術(shù)創(chuàng)造，進(jìn)入中試生產(chǎn)線的建設(shè)階段。力爭到2026年底，率先在青島實(shí)現(xiàn)硫化物全固態(tài)電池批量化生產(chǎn)并投放市場。