在静谧的深夜,天赐材料研发中心灯火通明,界面研究工程师陈工正全神贯注地注视着监测屏幕,那不断波动的曲线记录着硫化物电解质与空气间微妙反应的轨迹。这已是他连续第三个夜晚坚守岗位,只为揭开这一化学反应的神秘面纱。
在天赐材料,这样的场景屡见不鲜,研发团队与时间赛跑,争分夺秒地探索固态电池的核心技术。作为中国锂电企业的佼佼者,天赐材料在一次次的实验中找到了固态电池技术的突破点,引领着从液态到固态、从实验室到生产线的产业变革。
固态电池被视为动力电池的未来之星,但其固态电解质却面临着“高离子电导率、界面兼容性、电化学稳定性”的三大难题,形成了难以逾越的“不可能三角”。天赐材料的研发团队在起步阶段就遭遇了这一世界级挑战。
“硫化物电解质与高镍正极接触时,界面阻抗会急剧上升,如同一道无形的墙,严重阻碍了电池的性能提升。”天赐材料的研发负责人坦言。面对这一困境,天赐材料展现出了坚定的决心,誓要攻克固态电池电解质的技术难关。
在硫化物电解质空气稳定性的研究中,天赐材料遇到了前所未有的挑战。硫化物电解质虽然性能优越,但对水分和氧气极为敏感,业内通常采用全惰性气体环境生产。然而,一次客户反馈的样品神秘衰减事件,让天赐材料的研发团队陷入了深思。
“电芯在干燥房封装后静置72小时,界面离子电导率竟骤降了40%,仿佛被空气留下了难以愈合的‘伤痕’。”回忆起那次事件,陈工至今仍记忆犹新。他没有选择按流程报废失败样品,而是主动请缨,深入剖析问题的根源。
在连续三个凌晨的奋战中,陈工终于利用高分辨率TOF-SIMS技术捕捉到了界面处存在的痕量分解产物,找到了导致衰减的“真凶”。他联想到半导体领域的表面钝化技术,提出在电解质颗粒表面构建一层自限性反应保护膜的创新方案。在公司的全力支持下,他们迅速采用了特殊的包覆工艺,将电解质的稳定性提升了50%。
天赐材料的故事只是中国锂电企业技术攻关的一个缩影。这些企业拥有解剖失败的勇气、调用稀缺资源的渠道以及跨学科合作的机制,共同推动着固态电池技术的不断突破。
固态电池技术的研发需要巨额资金投入和长期积累,如何平衡短期效益与长期发展成为锂电企业面临的现实问题。天赐材料在这方面做出了表率,他们为固态电解质研发设立了独立预算池,并采用了“赛马机制”,鼓励不同技术路线之间的竞争与合作。
在固态电池产业化加速推进的背景下,中国锂电企业纷纷布局。贝特瑞发布了固态电池材料整体解决方案,鹏辉能源计划在2025年三季度末完成固态电池中试线建设,东风汽车和孚能科技也在积极研发固态电池,并计划将其应用于汽车和机器人等领域。
随着AI技术的蓬勃发展,新兴设备对电池续航时间、安全性和形态适配性提出了更高的要求,固态电池因此迎来了更广阔的市场空间。豪鹏科技董事长潘党育表示,在产能整合完成和高端产品持续放量的双重驱动下,公司将致力于打造“AI+固态”电池,坚定不移地走技术创新和大客户战略。
在中国锂电企业内,协同创新已成为常态。客户的产线数据与锂电企业的实验室数据实时互通,形成了快速响应和迭代优化的闭环。这种协同创新的模式,让研发更加贴近市场需求,推动了固态电池技术的不断进步。
从液态到固态,从实验室到生产线,中国锂电企业的突围之路不仅展现了产业创新升级的力量,更彰显了团队协作和集体智慧的伟大。这股内生动力正推动着中国锂电产业在全球竞争中不断攀登新的高峰。