中科星城王志勇：电导率、界面及材料稳定性是固态核心指标

2024固态电池产业生态圈企业家峰会现场

电池百人会-电池网6月28日讯（常青 林音 江苏苏州 图文直播）6月28日，固态电池行业盛会——2024固态电池产业生态圈企业家峰会在苏州相城举行。本届论坛由中关村新型电池技术创新联盟、电池百人会、苏州市新时代工商管理企业家联合会新能源专委会主办，本次盛会汇聚全球产学研金用等各界力量，围绕“新技术 新赛道 新力量”这一主题掀起头脑风暴，共同探讨固态电池技术的最新进展、面临的挑战、解决方案及未来的发展趋势，推动其商业化进程，搭建起深度沟通、合作的桥梁和纽带。

湖南中科星城石墨有限公司研究院院长兼副总经理王志勇

28日下午，中关村新型电池技术创新联盟理事单位——湖南中科星城石墨有限公司研究院院长兼副总经理王志勇在论坛上做了题为《固态电池与新型负极材料》的主题演讲，分享了固态电池负极材料、硅负极研究进展、新型负极研究进展等，电池百人会摘选了其部分精彩观点，以飨读者：

“当下传统锂电体系能量密度抵达瓶颈，固态电池成为新技术方向。”本次论坛，王志勇首先分享了全球固态电池市场的规模展望。

国际能源署预测，预计在2025-2030年间，高能量密度固态电池技术将实现商业化。

EVTank预测分析，预计到2030年，全球固态电池出货量将达到614.1GWh，整体锂电池中的渗透率将达到10%，市场规模将达到2500亿元。

据了解，2022年以来，国内企业以半固态方案作为过渡的中间路线，率先实现半固态电池装车应用，同时加速向全固态电池转化。

不过，全固态电池研究目前仍处在早期研发阶段，量产及商业化预计将会在2030年前后实现。

“高电导率、高界面稳定性、高材料稳定性是选择全固态电池材料的三个核心指标，现阶段材料层面仍存在结构稳定性差、体积膨胀大、接触界面过小、界面接触失效、锂枝晶生长等科学问题，仍需寻求材料层面的性能突破。”王志勇强调。

电池百人会现场获悉，固态电池负极材料主要材料为碳材料、硅材料、金属锂。碳材料主要包括石墨、硬碳、软碳等；硅材料主要包括硅碳、硅氧等；金属锂则主要就为金属锂。其中，硅碳负极对外净体积变化更小，在工作过程中对电池产生更小的应力作用，保持界面稳定。

据王志勇介绍，中科星城在硅基负极领域已研发布局多代产品。其中二代硅氧、一代硅碳已量产；二代硅碳已进入中试阶段，预计明年进入量产阶段；同时，三代硅碳也已进入小试阶段。

负极材料与固态电解质的固固界面稳定性决定固态电池的循环稳定性。王志勇表示，“中科星城目前主要聚焦于二代硅碳负极，其优势主要为低体积膨胀，低界面压力，良好的界面稳定性。”

此外，由于固态电池需要体相离子扩散更好的负极材料，来弥补常温下固态电解质离子导电率较低的不足。中科星城自主研发多孔碳基底，通过调整多孔碳基底结构、硅沉积量、体相和界面的离子与电子导电性，优化硅碳负极体相离子扩散动力学性能，使硅碳负极适用于固态电池体系。

值得注意的是，针对新型负极材料，中科星城持续探索锂和钠的储存方式，将金属离子以金属微晶团簇的形式储存在突破性结构基体中，能够有效缓解纯金属负极的体积膨胀、粉化、形成金属枝晶的问题。且中科星城钠微晶负极在目前钠电扣电体系下容量为500mAh/g，首效90%，几乎无膨胀。

论坛上，王志勇介绍，中科星城为中科电气（300035）子公司，成立于2001年，2002年便进入比亚迪等国内一线电池厂供应商名单，2017年并入中科电气体系，是专业从事锂电池负极材料研发与生产的高新技术企业。

“中科星城已在国内布局七大锂电负极生产基地，规划负极材料产能58万吨。”此外，王志勇表示，为积极融入全球新能源锂电产业链，公司还规划在摩洛哥建设10万吨锂电负极生产基地。

“中科星城目前出货95%以上集中在动力市场，具有行业领先优势。”

（以上观点根据论坛现场速记整理，未经发言者本人审阅。）