该研究聚焦提升全固态电池电解质的耐久性和离子传导性能。图片来源:Shutterstock

中国研究团队公布了一项面向全固态电池的新型电解质研究成果。在相关测试中,电池完成350次充放电循环后,容量保持率达到84.15%。这一结果被视为在提升全固态电池电解质稳定性和耐久性方面取得了新的进展。

据电动汽车媒体Electrek当地时间22日报道,中国科学院大连化学物理研究所团队发布了采用PVDF基凝胶复合电解质的全固态电池研究结果。

全固态电池以固态电解质替代传统液态电解质,被普遍视为下一代电池技术方向。与现有锂离子电池相比,其有望实现更高的能量密度、更快的充电能力以及更好的安全性,因此持续受到电动汽车行业关注。

不过,固态电解质在离子传导效率和电极界面接触方面仍面临挑战。尤其是硫化物固态电解质虽然具备较高电导率,但材料机械脆性较高,也给商业化应用带来长期难题。

此次研究聚焦锂氧氯化物(Li3OCl)与PVDF之间的化学反应。研究团队表示,这一反应增强了有机相与无机相之间的相互作用,从而提升了锂离子传输通道的稳定性,并改善了整体离子传导表现。

实验结果显示,NCA电池在1C条件下循环350次后,容量保持率达到初始容量的84.15%。研究团队在论文中指出,通过脱氟反应构建的新结构强化了有机相与无机相之间的相互作用,同时带来了更高的离子电导率和更宽的电化学稳定窗口,可作为高性能全固态电池的候选方案之一。

不过,仅凭这一结果,尚难判断其已在全固态电池商业化竞争中形成明显优势。Factorial Energy、QuantumScape等部分领先企业此前曾公开表示,其产品在超过1000次充放电循环后,容量保持率仍可达到95%以上。相比之下,此次研究在电解质设计方面具有积极意义,但与行业头部企业披露的循环寿命指标仍有差距。

此外,本次研究并未披露与能量密度、续航里程和充电速度相关的具体数据。因此,现阶段还难以据此评估其在商业化层面的领先程度。不过,在电解质设计这一全固态电池关键环节上,该成果仍被认为具有一定参考价值。

近期,全固态电池研发竞争持续升温。中国多家整车企业相继公布了面向超长续航的全固态电池开发计划。

其中,长安汽车提出,拟通过能量密度约400Wh/kg的全固态电池实现CLTC工况下1500km以上续航目标,并计划在2026年第三季度末前启动试装。奇瑞也在今年3月的“电池之夜”活动上发布了续航超过1500km的全固态电池。东风汽车则在年初表示,已在严寒环境下启动全固态电池原型测试,并给出能量密度350Wh/kg、CLTC工况续航超过1000km的指标。

海外方面,研发竞赛同样在加快推进。Stellantis与Factorial Energy近期已在北美启动首批搭载全固态电池的试验车道路测试;Mercedes-Benz去年9月则利用搭载Factorial全固态电池的EQS平台试验车完成了超过1200km的续航测试。Mercedes-Benz技术负责人Markus Schaefer表示,这项技术有望成为电动汽车领域的“游戏规则改变者”。此外,Honda与QuantumScape本周也宣布达成新的合作,将面向电动汽车及其他应用场景推进全固态电池开发和生产。

业内普遍认为,这项研究的意义在于,展示了解决长期制约全固态电池商业化的材料问题的可能路径。接下来,市场更关注的是,这一性能能否在实际量产环境中得到验证,并同步推动能量密度和充电能力进一步提升。

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