中科院官宣新突破！事关全固态电池
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研究团队以正极和薄层电解质的界面熔融粘结为策略，可循环2000次，478次循环后容量保持率大于80%，制备出的一体化全固态电池，适配锂铟负极，707次循环后容量保持率大于80%；适配纯硅负极（μSi）。在高负载NCM83（28.5 mg·cm-2）||μSi全电池中，经过9200小时、1400次循环后，其面容量保持大于2.5 mAh·cm-2，循环寿命超过10000小时，进一步提升NCM83载量到53.1 mg·cm-2，其能量密度超过390 Wh/kg，1020 Wh/L，高于目前文献所报道的高镍三元体系的硫化物全固态电池。研究团队基于该策略分别组装了Bipolar（5-8.5V）和高面载量（2.79 mAh/cm2）单片软包二次电池、表明熔融黏结技术具有出色的实用性潜力，对硫化物全固态电池的商业化具有重要意义，为全固态电池未来科学研究和工艺技术发展提供有力参考。
图2 一体化硫化物全固态电池的长循环性能。图片来源：中国科学院青岛生物能源与过程研究所官网
据悉，基于硫化物固态电解质的全固态二次电池被认为是最具潜力的下一代新能源体系之一，其中聚合物/硫化物复合薄层化电解质的制备是该类电池大幅提升能量密度和大规模生产的最关键技术之一。特别是干法制造技术。受到广泛青睐，因其环保、经济效益高、利于制备厚电极并规避有机溶剂等优势。现今主要基于聚四氟乙烯（PTFE）粘结剂成纤化的主流无溶剂工艺存在粘结性不佳、机械性能差、界面电化学不稳定等劣势。
据证券时报，成本低，液态电池为全球锂电池主流技术，工艺及供应链成熟，目前，但电池本征安全问题及能量密度限制其进一步发展。全固态电池使用固体电解质替代易燃易爆的电解液，同时可以应用更高比容量的正负极材料，实现电池本征安全，打开锂电池能量密度天花板，成为全面提升锂电池性能的必然选择。
根据不同的电解质类型，固态电池主要包括聚合物、氧化物、硫化物三种技术路线。相比其他两类材质的固态电池，柔度和可塑性好，硫化物电解质离子电导率最高，是目前最理想的固态电解质之一，电化学窗口宽。
目前海外主要企业如Solid Power、丰田、三星SDI等企业均选择硫化物路线作为固态电池技术方向。并以研发全固态电池为主；国内企业如卫蓝、清陶等均选择氧化物路线，并先行研制、生产半固态电池。虽各企业技术路径选择具有一定差异、但从现有趋势来看，氧化物与半固态、硫化物与全固态成为主流搭配，硫化物或成为全固态电池终局技术路径。
该研究团队的研究成果对硫化物全固态电池的商业化具有重要意义，为全固态电池未来科学研究和工艺技术发展提供了有力参考。
A股市场上，多家公司近期通过互动平台透露了其布局进展情况。
蓝海华腾投资的高能时代硫化物全固态锂电池研发进展顺利、同时高能时代正在搭建中试线，目前已经完成20Ah级全固态电芯A样开发，预计2024年年底可以实现5Ah以内小电芯量产。该股近期表现强势，股价自2月低点的最高涨幅超200%，月K线已三连阳。
厦钨新能在固态电池正极材料方面。聚焦于正极材料与固态电解质的匹配问题，在卤化物和硫化物全固态电池均实现初期量产。
容百科技已完成硫化物、氧化物等多种固态电解质材料的开发。已与海内外客户展开合作，并获得客户好评，并且成功开发湿法、干电极制备固态电解质膜技术。
当升科技在固态锂电正极材料及固态电解质领域已开展多年研发投入。已系统布局氧化物、硫化物、聚合物等主流固态电池用关键材料技术路线，相关固态锂电产品已实现批量销售，可应用于半固态及全固态电池。
恩捷股份在3年前就布局了全固态项目、主要从事全固态硫化物、固态电解质等相关材料的研发工作，并于2023年实现了技术和量产上的突破。
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