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，笔者走进省材料院，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，一排氩气保护手套箱整齐排列，科研人员正在操作台前仔细称取原材料。“手套箱内水分含量需控制在1ppm以内。”省材料院靳进波博士说，“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，靳进波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。

“我们团队建了三年，研发电解质材料用了一年。”靳进波介绍说，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。

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。

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。”目前，合作名单上已有贵州大学、西安交大、北京理工、四川大学等十余所高校，以及多家省内外企业。比如，省内一家企业想突破高能量密度固态电池的关键材料，选择硫化物与聚合物复合两条技术路径，委托实验室开发高性能电解质。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。

为什么要布局固态电池？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。新能源新材料产业被列为全省重点发展的六大产业集群之一，实验室的前身主攻聚合物材料，近年来逐步向固态电池关键材料转型。

目前，实验室拥有60余名固定研发人员，全部具有研究生以上学历，不光埋头做实验，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。

当然，全固态电池距离大规模产业化还有不短的路要走。“界面问题、循环寿命，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。”靳进波不避讳困难，但也对前景充满信心，“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。（李雯文）

来源：贵阳市高新区官网