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针扎不爆水煮无碍，武汉造固态锂电池呼之欲出
前不久，武汉经开区未来技术创新研究院（以下简称“武汉未来院”）中试产线迎来好消息：固态锂/钠离子电池关键技术及产业化项目系列产品成功获得中国国家强制性产品认证（3C认证）。这意味着该项目产品通过了严格的质量和安全评估，为下一步全面量产奠定基础。
武汉未来院固态电池中试产线。 通讯员 供图
7月12日上午，长江日报记者走进武汉未来院固态电池中试产线，这里有制浆车间、涂布车间、装配车间、化成车间、测试车间……约2000平方米的厂房内，正在呈现从原材料到固态电池成品的生产全过程。
固态锂/钠离子电池关键技术及产业化项目，由华中科技大学材料科学与工程学院郭新教授领衔，历时26年研究。
固态锂离子电池产品图。
有了成果如何更好应用？打通创新链和产业链是关键。武汉未来院在这样的背景下应运而生。去年12月2日，该项目中试产线在武汉未来院“点火”。
“实验室很难具备这样的条件，中试产线大大加快了产业化进度。”谈到和武汉未来院的合作，郭新说，这是“企业出题、团队答卷、成果共享”。对于企业来说，能够缩短研发周期、加速科技成果转化，有效降低成本和风险，提升市场竞争力。
武汉未来院固态电池中试产线。 通讯员 供图
当下，广泛应用的电池主要为液态锂电池，其常规工作温域为零下20℃—60℃，在高温或遭受外部剧烈撞击时易燃易爆，低温状态下性能受限也较大。因此，手机、平板、电动汽车不抗冻不耐热的问题一直广受诟病。
武汉未来院固态电池中试产线。 通讯员 供图
而郭新团队研发的固态电池，采用固态电解质取代传统有机电解液，从而进一步提高电池的安全性和性能。“听起来不难，但开发难度就如攀登珠峰。”郭新介绍，这一技术需要在电解质材料的选择与制备、界面稳定性、离子导电率、充放电循环寿命等领域开展攻关，每一步都是技术瓶颈。
以市场需求拉动创新更显活力。仅用半年时间，项目就形成从研发、生产、测试验证到电池成品的全流程生产线，比预计时间缩短了一半。
武汉未来院固态电池中试产线。 通讯员 供图
今年5月，项目已完成数批电芯的生产，同时进行了液态和固态电解质匹配验证试验，各项数据有明显提升，该产线研发的固态电池具备高安全性、超宽工作温域、高能量密度和快速充电及成本可控等特点。
所谓温域，指的是电池能够正常工作的最高与最低温度区间，对于电池的性能和安全性至关重要。“我们研发的固态电池采用高安全性的固体材料，从零下40℃到120℃都能正常工作，用钢针扎透也不会冒烟起火。”郭新介绍。
在武汉未来院中试基地里，实验人员用尽各种办法试图“摧残”电池，用钢针刺、用沸水煮、用干冰冻、用剪刀剪……然而，一块块固态电池“饱经风霜”后，仍然维持着良好性能。
工作人员正在为固态电池进行针刺实验。
如今的郭新，另一身份是固态离子能源科技(武汉)有限公司创始人兼首席科学家。依托中试平台，固态电池有望明年在这一新公司实现量产，应用于手机、平板、无人机、可穿戴设备、两轮电动车等消费类电子产品，目前正在和厂商对接，已有不少意向订单。随着技术革新和产品迭代，未来还将拓展至大型储能电池及新能源汽车领域。
郭新表示，接下来项目团队将对不同工艺路线带来的成本差异、产品良率和一致性等关键因素进行验证，以解决产业化过程中的最后瓶颈，为全面量产做好准备。
武汉未来院固态电池中试产线。 通讯员 供图
据悉，武汉未来院自2022年6月投入运行以来，立足产业需求，以未来技术项目为基础，特别着意于从华中科技大学优势学科的科研成果中“优中选优”进行中试熟化。成立不到两年的未来院，已取得一系列进展。
【来源：长江日报】
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