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全固态锂电池取得新突破。

日前，中国科学院青岛生物能源与过程研究所科研团队在国际学术期刊《自然—能源》发表研究成果，该团队成功开发出一种均质化正极材料——锂钛锗磷硫硒。

与传统材料相比，锂钛锗磷硫硒具有高电导率、高能量密度、长使用寿命等优点。中南大学冶金与环境学院教授张佳峰在接受证券日报采访中表示，“新材料各项性能的全面优化为开发高能量密度、长使用寿命的储能设备提供了技术支持，对开发新型储能体系具有重要意义。”

在张佳峰看来，此次全固态电池的最新突破，或使硫化物固态电池成为率先实现量产落地的全固态电池技术路线。那么，硫化物固态电池当前发展到哪一步了呢？

据了解，全固态电池是锂电池细分的一种。相比传统的锂电池，全固态电池的电解质和电极材料全部由固态材料构成。

其中，固态电解质是固态锂电池的核心，电解质材料很大程度决定电池各项性能参数。而按固态电解质的化学组成可分为聚合物型，无机型和复合型。

分别看，聚合物固态电解质（SPE）由聚合物基体和锂盐构成，具有黏弹性好、机械加工性能优等特点。

无机固态电解质是一种安全、无毒、环保的无机电解质，具有热稳定性和优良的化学稳定性，包括氯化钠、氯化钾、氯化钙、硫化钠、硫化钾、碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化镁等。

复合固态电解质是以氧化物、硫化物等为代表的无机固态电解质和以聚氧化乙烯等聚合物为代表的有机固态电解质两者的结合，利用路易斯酸碱相互作用，增加链段运动能力，协同提升界面离子传输。
 

 

图源：头豹研究院

据东方证券研报，聚合物固态电解质因柔韧性高、可加工性高，已具备低成本规模生产的可能。不过，室温下聚合物电解质离子电导率低仍是该技术路线要克服的问题。

相比之下，氧化物电解质与硫化物离子电导率更好。数据显示，氧化物电解质的离子电导率一般在10-6~10-3S/cm，硫化物固态电解质锂离子电导率10–4~10–2S/cm。尤其是硫化物固态电解质，LGPS、LSP-SC室温下的离子电导率已能与传统液态电解质媲美。

目前来看，日韩企业的固态电池发展路线便聚焦于硫化物路线。国内企业中，宁德时代、比亚迪、蜂巢能源聚焦的也是“硫化物”路线。此外，国内的辉能科技则聚焦“氧化物”路线，珠海冠宇则聚焦“聚合物”路线。

与此同时，国内企业中也有押注多元路线的企业。比如卫蓝新能源聚焦“氧化物+聚合物”路线，赣锋锂电聚焦“氧化物/硫化物”路线，清陶能源聚焦“氧化物+卤物+聚合物”路线。

结合国内企业披露的全固态电池研发进度看，2025年有望成为重要的时间节点。欧阳明高院士团队此前发布的高安全高比能固态电池研发技术路线图显示，2025年起，三代硅基硫化物全固态电池将落地。
 

 

图源：欧阳明高院士团队高安全高比能固态电池研发技术路线图

站在商业化角度看，硫化物固态电池的商业化除要解决技术难题外，还需克服成本问题。据东方证券研报，硫化锂成本占到硫化物固态电池总成本的77%。鉴于当前硫化锂售价较高，如何降低硫化锂成本自然也成为阻碍硫化物固态电池商用的难题。