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固态电池固固界面优化
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全固态电池固固界面“破局”进度
起点锂电· 2025-03-18 17:55
固态电池产业现状 - 固态电池概念股股价上涨,产业进程提速但技术成熟度仅达到4(1-9级)[3] - 行业专家普遍认为大规模产业化仍需时间,未给出明确量产时间表[3] - 全固态电池研发核心在于材料与化学体系,固固界面问题是最大难点[4][5] 固固界面技术难题 - 固体接触导致界面阻抗高、锂离子通道减少和应力堆积[6] - 锂枝晶生长带来短路风险,界面空隙和裂纹阻碍离子传输[9] - 需12MPa以上压力抑制空隙但可能引发短路,需优化无压力解决方案[10] - 当前重点在于改善材料与工艺,如浇筑技术和表面处理[10][11] 企业技术突破进展 **南都电源** - 展示氧化物路线全固态电池,采用增韧材料和三明治结构设计[14] - 开发致密电极干法工艺,电极致密度达80%[15] **当升科技** - 布局双相复合正极材料,解决正极与电解质界面问题[16] - 复合材料实现高能量密度和长循环寿命[18][19] **中科固能** - 采用软碳材料与氮化锂界面保护层抑制锂枝晶[20] - 开发软碳-氮化硅复合层提升电化学性能[20] **宁德时代** - 研发单晶正极多层级包覆技术和复合粘结剂[21] **太蓝新能源** - 开发氧化物-聚合物混合电解质降低界面阻抗[22] - 与长安汽车合作无隔膜技术简化界面结构[22] 科研机构研究成果 - 华中科大与同济大学采用超声成像技术监测界面降解[24] - 上海交大提出多层电解质、SEI中间层和锂合金负极策略[25][26][27] - 哈工大开发Al/Zr修饰单晶阴极改善界面接触[28] 半固态过渡方案 - 行业普遍采用半固态(电解液含量约10%)作为过渡方案[34] - 清陶能源通过半固态产线积累全固态工艺经验[35] - 卫蓝新能源采用原位固化技术实现液固界面转换[35] - 多家企业半固态电池能量密度已达360-400Wh/kg[36] 产业化挑战 - 设备改造和生产线重建导致成本高昂[41] - 材料成本高(如锆、锗等稀有金属)[42] - 全球范围内技术突破缓慢(丰田、QuantumScape等案例)[43] - 2023年全球风险投资降至五年最低,2024年有所回升[44] 政策与市场动态 - 2024版锂电池规范要求固态电池能量密度≥300Wh/kg[45] - 半固态电池已能满足政策要求并逐步应用于新能源汽车[46] - 产业链上下游协同推进技术改进和商业化进程[46]