固态电池又迎来新突破清华团队攻克关键技术

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2025-09-30 09:08:32 每日经济新闻

固态电池领域迎来新进展。9月25日，清华大学化学工程系张强团队在固态电池聚合物电解质研究方面取得突破，成功开发出一种新型含氟聚醚电解质，为高安全性、高能量密度的固态锂电池提供了新的思路和技术支持。相关成果已在线发表于《自然》杂志。

全固态电池目前主要分为硫化物、氧化物、聚合物和卤化物四种技术路线，其中硫化物是当前主流。张强团队此次研发的是聚合物电解质。

对于全固态电池何时实现商业化，起点研究创始人李振强表示，目前全固态电池尚未真正量产，仅处于小试和中试阶段，判断哪种技术路线将率先商业化较为困难。真锂研究院院长墨柯也认为，全固态电池在技术开发上仍面临诸多问题，更不用说量产。

随着eVTOL和人形机器人等新兴领域的发展，对高能量密度和高安全性的电池需求日益迫切。全固态电池成为解决这一问题的关键，但其在技术开发和量产过程中仍存在离子电导率和固固界面两大难题。清华团队此次开发的新型电解质不仅解决了离子电导率问题，还通过原位聚合技术解决了固固界面问题。

尽管硫化物路线因其较高的离子电导率而备受关注，但其存在固固界面问题和高昂的成本。硫化物遇水反应生成剧毒的硫化氢，且硫化锂作为关键前驱体价格高达300万元至400万元每吨。相比之下，聚合物电解质在供应链和成本方面更为成熟，已在手机电池中广泛应用。

固态电池之所以备受追捧，主要是因为其安全性和续航能力。安全性能主要由固态电解质提供，而续航则取决于能量密度。为了追求更高的能量密度，负极材料正从石墨向硅碳负极发展，最终目标是锂金属负极。正极材料方面，富锂锰基正极具有超越高镍三元的能量密度潜力，但目前硫化物电解质难以适配。清华团队的新电解质能够匹配高电压富锂锰基正极和锂金属负极，为提升能量密度提供了可能。

关于全固态电池的商业化前景，墨柯认为还有很长的路要走。李振强则指出，由于电解质价格高昂，全固态电池可能会首先应用于低空飞行器和人形机器人等对能量密度和充放电速度要求高的场景。此外，半固态电池的商业化已经开始，这主要得益于对安全性的重视。

高工产研认为，如果聚合物电解质能解决常温下离子电导率低的问题，有望替代硫化物和氧化物电解质，成为全固态电池的新方向。液态电池中磷酸铁锂与三元材料的竞争仍在继续，全固态电池各类技术路线的角逐才刚刚开始。

(责任编辑：zx0176)

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