中国科学院研发新型固态电池电解质，350次充放电后容量保留率超84%

固态电池因其更长续航、更快充电速度和更高安全性而备受期待，但耐久性一直是其商业化落地的主要障碍。中国科研团队近期取得新进展，成功开发出一种新型固态电池电解质体系，经过350次充放电循环后，电池容量保留率仍超过84%。

多年来，汽车制造商、电池厂商及各类初创企业纷纷声称，固态电池这一电池技术的"圣杯"即将在数年内实现量产。如今，这一技术正逐步从实验室走向现实——多家企业已开始在公共道路上测试搭载固态电池的原型车辆，或计划开展相关测试。

全固态电池被普遍视为电池技术的"圣杯"，有望大幅提升能量密度、延长续航里程、加快充电速度，同时降低成本。尽管这一技术在实验室和有限的实际测试中已展现出良好潜力，但规模化量产仍面临重重挑战。

与当前锂离子电池使用液态电解质不同，全固态电池采用固态电解质。然而，寻找合适的材料始终是一大难题——许多常见的硫化物固态电解质质地坚硬且易碎，难以实现良好的界面结合，导致离子导电性能较差。

中国科学院大连化学物理研究所的科研团队开发出一种新型PVDF基凝胶复合电解质，有效提升了固态电池的离子导电性和耐久性。相关研究成果已发表于近期一篇题为《一种用于增强型固态电池的创新脱氟化氢复合凝胶电解质》的学术论文中。

该电解质利用氯氧化锂（Li3OCl）与聚偏氟乙烯（PVDF）材料发生反应，通过Li3OCl中的氧原子构建路易斯碱性环境，从而在有机材料（PVDF）与无机材料（Li3OCl）之间形成更强的化学键合。这种强化的化学键使锂离子能够更快速、更顺畅地在电池中传输——相当于为锂离子的移动铺设了一条更平坦的"高速公路"，有望成为实现更持久、更快充电和更安全固态电池的关键突破。

测试结果显示，NCA电池在1C倍率下经过350次充放电循环后，仍保留了84.15%的初始容量。研究人员表示，"创新性的脱氟化氢反应不仅增强了有机相与无机相之间的相互作用，还显著提升了电解质的快速离子导电性和宽电化学窗口，使其成为高性能固态电池的重要候选材料。"

固态电池正在逐步成为现实。尽管84%的容量保留率尚未达到业内最佳水平，但Factorial Energy和QuantumScape等固态电池领域的领先企业已实现超过1000次充放电循环、容量保留率超过95%的成绩。

该研究未披露续航里程、能量密度或充电速度等具体数据，但中国多家企业宣称其固态电池可实现超过1000公里的CLTC续航里程。长安汽车计划于2026年第三季度末前启动试装，其"金钟罩"全固态电池能量密度达400 Wh/kg，声称CLTC续航超过1500公里。奇瑞汽车在今年3月举办的"电池之夜"活动上披露，其全固态电池同样可实现超过1500公里的续航。东风汽车则于今年早些时候宣布已开始在极寒环境下测试固态电池原型，该电池能量密度为350 Wh/kg，在CLTC工况下可实现超过1000公里续航。

固态电池的竞争并不局限于中国。欧洲、日本和美国企业也在加速推进这一技术的商业化进程。就在不久前，Stellantis（Jeep和Ram品牌的母公司）与Factorial Energy开始在道奇Charger Daytona开发车型上测试Factorial的FEST（Factorial电解质系统技术）固态电池，创下北美地区首次将固态电池集成于电动车的先例。Factorial正与奔驰、现代、起亚和Stellantis等多家主要汽车制造商合作，推动固态电池的商业化落地。去年9月，奔驰搭载Factorial固态电池单次行驶超过1200公里，奔驰技术负责人马库斯·舍费尔表示，Factorial的电池技术有望成为电动车领域真正的"游戏规则改变者"。本周早些时候，本田与QuantumScape宣布建立新合作伙伴关系，共同开发和制造用于电动车及其他领域的固态电池。

Q&A

Q1：中国科学院开发的新型固态电池电解质有什么特别之处？

A：中国科学院大连化学物理研究所开发的这种PVDF基凝胶复合电解质，核心创新在于利用氯氧化锂（Li3OCl）与聚偏氟乙烯（PVDF）发生脱氟化氢反应，在有机材料和无机材料之间形成更强的化学键，从而显著提升锂离子的传输速度和导电性能。经过350次充放电循环后，电池容量仍保留84.15%，展现出良好的耐久性。

Q2：固态电池的84%容量保留率在行业内处于什么水平？

A：84%的容量保留率在固态电池领域属于中等水平。目前，Factorial Energy和QuantumScape等行业领先企业已实现超过1000次充放电循环、容量保留率超过95%的更优成绩。不过，此次研究的意义在于通过新型电解质体系提供了一种改善离子导电性和耐久性的新思路，为固态电池的进一步优化提供了方向。

Q3：全球主要车企和科研机构在固态电池量产方面进展如何？

A：目前全球多方正积极推进固态电池商业化。中国方面，长安、奇瑞、东风等车企均宣布旗下固态电池续航超1000公里，其中长安计划2026年底前启动试装。国际方面，Stellantis与Factorial Energy已在道奇车型上完成北美首次固态电池集成测试，本田与QuantumScape达成合作，奔驰去年已完成超1200公里的固态电池续航验证。