贵阳网·贵阳新闻讯 在新能源汽车与储能产业蓬勃发展的今天，液态锂电池的能量密度与安全性瓶颈日益凸显，全固态电池被视为下一代电池技术的核心方向。在贵州科学城，贵州省材料产业技术研究院（省材料院）依托贵州省固态电池关键材料与器件全省重点实验室和固态电池及关键材料中试平台正悄然攻克这一领域的关键技术难题。4月14日，记者走进省材料院，探寻这项为全固态电池解决核心“卡脖子”问题的技术背后的故事。
刚进实验室大门，一排氩气保护手套箱整齐排列，穿戴好实验服的科研人员正在操作台前仔细称取原材料。据了解，手套箱内水分含量需控制在1ppm以内，要求如此严苛，是因为硫化物固态电解质对水分子极为敏感——空气中极微量的水分都会与其反应生成杂质，导致电解质晶体结构受损、离子电导率骤降。因此，从材料合成到性能测试，全程必须在无水无氧的高纯氩气环境中完成。
隔着手套箱，省材料院靳进波博士向记者展示了实验室最新合成的硫化物电解质粉末。这种粉末呈细腻的米白色，外观与普通建筑石粉差别不大，但正是这不起眼的粉末，帮助实验室攻克了硫化物电解质生产成本高、结构不稳定、空气敏感性强三大难题。在性能测试区，科研人员正在用电化学工作站测试这款电解质的离子电导率，屏幕上跳动的曲线显示，其室温离子电导率已突破11mS/cm，达到液态电解液水平。这一指标使该实验室的硫化物电解质性能跻身国内第一梯队。
据靳进波介绍，实验室围绕全固态电池中的关键材料——固态电解质进行重点布局，已形成硫化物、氧化物、聚合物三大技术路线。其中，硫化物固态电解质是当前的主攻方向，团队已成功开发出多款产品，相关技术指标达到市售产品水平。“我们团队建了三年，研发电解质材料用了一年。”靳进波说。
除了离子电导率，团队还解决了规模化制备与粒径调控两大工艺难题。目前，实验室实现单批次公斤级生产，突破了高校实验室“一次几克”的局限，并通过工艺优化将硫化物电解质粒径控制在几百纳米级别，成功打通了从实验室到中试放大的链条。
作为公益一类事业单位，该实验室不仅承担前沿研发任务，还肩负着中试服务的职能。靳进波表示：“高校有理论成果但设备不足，企业有需求但研发能力有限，我们就帮他们放大、验证。”在这一定位下，实验室与省内外多家高校和企业展开了实质性合作。
例如，省内某企业以突破高能量密度固态电池关键材料为目标，选择硫化物与聚合物复合两条技术路径，委托实验室进行高性能固态电解质关键材料开发。实验室协助开发的高离子电导率固态电解质材料，成功验证了该企业技术路线的可行性，为其后续产品迭代奠定了基础。
又如，某省外高校研究团队在固态电池研发中面临大容量软包电池封装技术的瓶颈，便依托实验室的中试平台优势，委托其提供高比能固态电池封装及性能测试服务。实验室帮助该团队完成了高比能、长循环固态电芯的电芯封装及性能检测。最终封装的固态电芯设计容量达到20Ah以上，帮助高校实现大容量软包电池的中试验证。尽管固态电芯尚未形成成熟产品，但这次中试服务成功帮助高校验证了理论成果，推动了实验室成果向产业化方向放大推广。
省材料院实验室已与省内外十余所高校及多家企业建立合作，包括贵州大学、贵州师范学院、西安交通大学、北京理工大学、四川大学等。
谈及布局固态电池的初衷，靳进波坦言，这是对国家战略和贵州省产业政策的积极响应。“欧美日韩都在全力发展固态电池，试图绕过中国在液态锂电池领域的主导地位。我们必须跟进，不能掉队。”在省内，新能源新材料产业已被列为重点发展的六大产业集群之一。实验室的前身主要研究方向为聚合物材料，近年来逐步向固态电池关键材料转型，正是响应政策号召、服务地方经济发展的主动作为。
目前，实验室拥有68余名固定研发人员，全部具有研究生以上学历，专业涵盖材料学、分析化学等方向。团队不局限于埋头研发，还主动深入企业沟通，了解生产与研发中的实际难点，提供技术咨询与解决方案。
尽管在关键材料上取得突破，靳进波也指出，全固态电池距离大规模产业化仍有距离。“界面问题、循环寿命等还需要持续攻关。目前市场上液态电池产品循环已经达到几千圈，我们的固态电池可能只有一两百圈。”但他对前景充满信心：“材料已经有了，接下来要做的就是正负极匹配、电池组装、长寿命优化。这条路我们正在一步步走。”
从关键电解质材料研发到中试验证，从实验室到企业车间，贵州省固态电池关键材料与器件全省重点实验室正以扎实的研发能力和开放的中试平台，为贵州乃至全国的新能源电池产业注入“固态”动力。
记者 李雯文
