中國科學院團隊解決固態電池「接觸不良」絕症 企業瘋搶布局 電池行業要變天？

繼上月清華大學張強團隊在《自然》雜誌發表關於固態電池領域的研究進展後，國內固態電池研究又取得新突破。近日中科院物理所黃學傑團隊聯合華中科技大學、中科院寧波材料所等單位，在全固態金屬鋰電池領域取得關鍵突破，開發出陰離子調控技術，成功解決電解質與鋰電極緊密接觸的行業難題，相關成果也在上周二 (7 日) 發表於《自然 - 永續發展》期刊，為固態電池實用化注入「強心針」。

固固界面接觸不良，一直是全固態電池產業化的「卡脖子」問題。傳統方案需依賴外部設備持續施壓，但電極與電解質間仍存微小孔隙，易導致電池壽命縮短或安全隱患，黃學傑團隊則另闢蹊徑，在電解質中引入碘離子，利用電池工作時電場作用，使碘離子遷移至電極界面形成「富碘層」。這層界面能主動吸引鋰離子，自動填滿縫隙，讓電極與電解質在低壓甚至零外壓下長期緊密貼合。

業界人士評價，上述技術透過「預置可遷移陰離子」，實現了界面的自適應修復，為硫化物電解質路線提供了關鍵解法。

消息引發業界高度關注。不少電池企業主管轉發中科院物理所官網文章，向團隊帶頭人黃學傑 (陳立泉院士學生、國內固態電池早期研究者) 致賀。

天齊鋰業創新實驗研究院院長劉楊表示，黃學傑團隊成果解決了工程化應用中「動態接觸」的全球共性挑戰，「即使施加輕微壓力也能滿足需求，避免實驗室對極端條件的依賴」。

劉楊也透露，天齊鋰業去年初已啟動含碘鋰鹽的研究與研發，雖面臨高純度製備與規模化難題，但此技術讓硫化物路線更具可行性。

固態電池被視為下一代動力電池的「終極形態」，其核心在於固態電解質與高能量密度負極 (如鋰金屬負極) 的革新。

相較於液態電池，固態電解質可提升安全性，鋰金屬負極能大幅增加能量密度，但硫化物電解質雖離子電導率接近液態，卻因固固界面問題受阻，且氧化物、聚合物路線雖繞過壓力難題，仍需優化界面接觸，而黃學傑團隊的突破，讓硫化物路線產業化更近一步。

不過，從實驗室到量產，固態電池仍需跨越多重鴻溝。設備端，前端超高純度原料合成、界面修飾等環節仍依賴進口，中後端粉碎、燒結等設備已國產化，預計 5-10 年隨 ALD 核心零件等技術突破，全產業鏈自主可控將推進。

材料端，硫化鋰製備製程複雜 (如爆炸反應、吸水產毒氣)，需研發中低溫「漿態還原法」實現連續生產，負極方面，矽碳負極與鋰金屬負極的設備如 CVD、預鋰化設備) 正加速國產替代。

應用方面，固態電池雖暫未量產，但在無人機、機器人等對高能量密度、輕量化、低溫性能要求高的領域已顯潛力。北京衛藍高性能固態鋰電池量產計畫近期封頂，透過複合原位固化應對界面問題，俞會根坦言「仍需工程化優化」。

目前，固態電池取代液態電池恐推高整車成本，但隨著無人機等場景需求打開，規模化生產將推動降本。對產業鏈而言，黃學傑團隊的技術突破既是挑戰 (材料製備、製程優化、成本控制待解)，更是機會 (設備國產化、材料路線創新、應用場景拓展的窗口已開啟)。這場「固固介面」的攻堅，正悄悄改寫全球動力電池競爭格局。