韩国标准科学研究院（KRISS）7日表示，已开发出一项有望加快全固态电池商业化进程的关键材料技术。全固态电池以固态电解质替代液态电解质，有助于从根本上降低起火和爆炸风险。借助这项新工艺，研究团队将固态电解质的生产成本降至原来的十分之一。

这项技术由KRISS先进材料测量组研发，核心是在固态电解质粉末表面涂覆功能性锂基化合物，从而制备出高致密度、大面积固态电解质膜。目前，电动汽车和储能系统（ESS）所使用的锂离子二次电池仍普遍采用易燃液态电解质。

在氧化物全固态电池领域，石榴石型固态电解质因具备较高的离子电导率和化学稳定性而受到关注。但在1000℃以上的高温烧结过程中，锂元素容易挥发，进而削弱电解质膜的结构稳定性，增加大面积制备难度。与此同时，化学组成发生变化后，还会导致离子电导率下降、界面电阻上升等问题。

为解决上述难题，传统工艺通常需要使用大量被称为“母粉末”（Mother-Powder）的锂电解质材料，对电解质膜进行厚层覆盖保护。烧结完成后，这部分母粉末会被一次性废弃，其用量往往超过实际制备电解质膜所需材料的10倍，导致生产成本居高不下。

此次，研究团队开发出一种新的制造技术，即在固态电解质粉末表面涂覆一层功能性锂基化合物。该涂层在烧结过程中既可补充锂元素、抑制锂挥发，又能产生类似“焊接”的效果，增强颗粒间结合力，提升电解质膜的致密度。

KRISS表示，采用这项技术后，即使完全不使用母粉末，也实现了98.2%以上的致密度，达到全球领先水平。与此同时，离子电导率较以往提升2倍以上，与电流损耗相关的导电损耗指标降低20倍以上，从而有助于降低电池内部电流损失风险。研究团队还成功制备出面积达16平方厘米的固态电解质膜，较以往扩大10倍以上，良率达到99.9%。

KRISS先进材料测量组Baek Seung-uk表示，此次成果“彻底解决了石榴石型固态电解质研究领域20多年来一直未能攻克的材料与制造工艺难题”。他指出，随着生产成本显著下降，氧化物全固态电池的商业化进程有望明显提速，并将推动储能系统和电动汽车市场的技术创新。

先进材料测量组博士后研究人员Kim Hwa-jeong表示，目前韩国国内直径1厘米、单价超过80万韩元的石榴石型固态电解质压片仍全部依赖进口，此次技术开发有望成为高附加值下一代电池材料实现国产化的重要契机。

据介绍，该研究获得韩国科学技术信息通信部和韩国研究基金会纳米及材料技术开发项目支持，相关成果已发表于《Materials Today》1月刊。