探秘固态电池：开启未来能源科技的新密钥！

固态锂离子电池指使用固态电解质代替电解液的锂电池。根据固态电解质用量，可以将其分为半固态和全固态电池。半固态电池是电解质采用固液混合形态，液体（电解液）质量占比5-10%左右；全固态锂电池是将固态电解质完全取代传统有机电解液，所有组件均由固态材料构成，彻底消除了液态成分的存在。这一根本性结构变化赋予了全固态电池诸多突破性的性能优势——安全性更高，能量密度更大，循环寿命更长，使其成为电动汽车和规模化储能系统理想的化学电源解决方案。

当前半固态电池已实现小规模量产，作为过渡方案应用于低空飞行、机器人等诸多领域，能量密度达400Wh/kg以上；全固态电池仍处于产业化初期，多家车企与电池厂计划2027年小批量生产或装车验证，预计2030年实现批量交付以及产业形成初步规模。

01液态锂离子电池与固态电池结构示意

02 固态电池的技术路线

固态电池的技术迭代路径优先级大致遵循“固态电解质>新型负极>新型正极”的顺序，固态电解质作为全固态电池的核心，主要分为聚合物、氧化物、硫化物和卤化物几类体系。

聚合物固态电解质

以聚环氧乙烷（PEO）、聚丙烯腈（PAN）等聚合物为基体，掺杂锂盐（如LiTFSI、LiPF₆）等，通过聚合物链段运动实现锂离子传导。

氧化物固态电解质

分为晶态（石榴石型LLZO、NASICON型LATP）和非晶态（LiPON薄膜），其中典型材料为Li₇La₃Zr₂O₁₂(LLZO）、Li₁.₃Al₀.₃Ti₁.₇(PO₄)₃(LATP)。

硫化物固态电解质

硫化物体系以硫离子（S²⁻）为框架，形成锂离子快速通道，室温离子电导率高，在高功率及高低温固态电池方面优势突出，但存在化学稳定性差、界面问题和机械性能较差等挑战。硫化物对加工环境要求高，在加工过程中稍有不慎即会产生有毒副产物，但高的离子电导率使其有巨大的潜力。

卤化物固态电解质

以Li₃MX₆结构为主（M=Y、In等；X=Cl、Br），如Li₃YCl₆、Li₂ZrCl₆，一般通过卤素离子框架传导锂离子，但其吸潮性强，化学稳定性稍差，与部分电极材料相容性有待提高，可能引发界面副反应，影响电池循环寿命。

03 固态电解质材料的性能比较

固态锂离子电池作为下一代储能技术的关键代表，正处于从实验室走向产业化的关键发展阶段，随着技术的不断进步和市场的不断扩大，固态电池有望成为未来电池技术的主流，推动新能源产业的持续发展，在能源存储领域发挥重要作用。

南京新化原化学有限公司旗下工厂自产碳酸锂、氢氧化锂、氯化锂等锂盐产品，此外我司还长期经营明成化学PEO（聚合物电解质主要组分）、力森诺科导电剂VGCF（降低界面阻抗，提高长程导电性能）等固态电池潜在应用材料。

明成化学PEO

可精确控制分子量，并可在PEO分子链段上进行接枝改性，常见的改性基团有苯环、甲基、烯丙基等，能够有效降低PEO结晶度、对碳材料等无机物有一定分散性，烯丙基中的双键，可继续进行各种方式交联，从而改善加工性能。

力森诺科VGCF

固体电解质周围的活性物质之间形成导电网络，纤维长度的增加有助于改善性能特性，VGCF-H可在粉体中分散，与CB的协同效应有效降低电阻。

5月15日至17日，新化原化学旗下无机盐子公司“泰同源（江苏）科创发展有限公司”将重磅亮相第十七届深圳国际电池技术交流会/博览会。诚邀行业同仁及各界合作伙伴拨冗莅临展会现场，共襄行业盛会，开展深度交流与合作探讨，携手把握产业发展新机遇。

未来，新化原化学也将持续依托高品质产品与专业化服务为客户量身定制精准、前沿的产品解决方案，与客户深度对话行业前沿动态、把握变革脉动、携手探索行业高质量发展新路径，实现行业发展协同创新、同频共进。

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