李久銘表示，混合固液電解質電池及全固態電池的研發需要原創的系列解決方案，難度不低于液態鋰離子電池，并非短期內能迅速突破，需要扎實持續的基礎研發。

李久銘：固態電池八大技術難題待解或在8年內大規模應用

北京衛藍新能源科技有限公司資深工程師李久銘

電池百人會-電池網2月27日訊（陳語巒水圖文直播）“固態電池新概念被賦予很多期望，綜合性能指標及安全性是否優越由數據說了算。”北京衛藍新能源科技有限公司資深工程師李久銘表示，“固態電池可以使用金屬鋰負極，有望達到：更高能量密度（>350Wh/kg），更安全（沒有熱失控），更低成本（<1元>5000次）。”

2月27日，在湖南寧鄉召開的固態電池技術、智能裝備與市場應用研討會上，李久銘發表了題為《固態鋰離子電池的技術和應用》的主題演講。李久銘表示，固態電池兼顧高能量和高安全的性能，與液態電池相比，固態電池具有不可燃燒、不會爆炸，無泄漏及腐蝕問題；高溫壽命不受影響，無氣脹，超長使用壽命；制造成本及全壽命周期成本下降；原材料純度要求低，能量密度可以顯著提高等優勢。

與此同時，固態電池也有倍率、低溫、循環性較差；硫基電解質體系對空氣敏感；高電壓、高電導聚合物電解質缺乏；材料體系未確定，制造技術無確定等不足之處。李久銘介紹說，固態電池各種材料都有局限性，都在持續開發，沒有十全十美的材料，復合材料可能是解決之道。

“目前固態電池材料體系、電芯、模組、智能制造技術尚未確定，尚未形成產業鏈。“在李久銘看來，“只有安全性、能量密度、循環壽命、日歷壽命顯著提高，成本及功率特性接近甚至優于液態鋰離子電池，全固態電池技術才有競爭力。”

中國自1965年就開始研究全固態電池，新一輪固態電池研發熱潮從2011年開始。中科院青島能源所提出了“剛柔并濟”固態聚合物電解質的設計理念，發揮不同材料的優勢，創新地復合“剛性”多孔骨架材料和“柔性”聚合物離子傳輸材料。通過剛柔材料的優勢互補，結合路易斯酸堿相互作用增加嵌段運動且提升界面離子傳輸的特點，制備出多款綜合性能優異的“剛柔并濟”固態聚合物電解質進而滿足了長續航、高安全固態鋰電池的苛刻要求。

“混合固液電解質電池及全固態電池的研發需要原創的系列解決方案，難度不低于液態鋰離子電池，并非短期內能迅速突破，需要扎實持續的基礎研發，目前還沒有企業研究出兼具高能量密度、高安全性的大容量全固態動力鋰電池。”李久銘表示，固態電池要想量產，在技術方面還有以下八大問題需要解決：

1.高鋰離子電導率、高耐氧化電位、兼顧力學與離子傳導特性、能夠在全壽命周期完全阻止鋰枝晶穿刺的聚合物復合固態電解質膜尚未突破；

2.固態電解質層與電極層界面電阻較大；

3.循環過程中固態電解質相與電極內顆粒接觸變差；

4.鋰沉積位點及形貌不易控制；

5.純金屬鋰電極存在較大體積變化；

6.高速高效率全固態電池的制造工藝和裝備尚不成熟；

7.全固態電池低溫特性尚需改善；

8.全壽命周期全固態鋰電池安全性不熱失控行為機理不清楚。

李久銘預計，以上問題有可能在3年之內找到解決方案，5年之內實現小試，8年進入大規模應用。

李久銘還透露，衛藍新能源針對不同的正極材料，進行了表面改性技術平臺的開發，改性后的材料在半固態電池中表現優異，循環性能和安全性能都得到明顯的改善；在全固態電池中能夠正常工作，倍率性能得到很好的提升；目前，部分技術正在進行中試。