国内企业突破固态锂电池电解质瓶颈

在全球能源向清洁低碳转型的关键阶段，固态锂金属电池凭借远超传统锂离子电池的能量密度与无液态电解质泄漏的安全优势，成为下一代储能技术的核心方向。工业和信息化部等八部门联合发布的《新型储能制造业高质量发展行动方案》，更明确将固态电池列为锂电池发展的重要赛道。

然而，传统固态电解质长期面临离子电导率与机械性能难以兼顾的行业痛点，聚醚基聚合物（如PEO）室温离子传输效率低，无法满足实际应用；含氟聚合物虽提升稳定性，却因链段运动受限导致离子传输受阻，这些瓶颈严重制约着固态电池的产业化进程。

近日，融捷能源研发团队在固态锂金属电池电解质领域取得突破性进展，其创新研发的DES基聚合物电解质（DES-PEEs），为解决这一行业难题提供了全新方案，相关成果已发表于国际知名期刊《ACS Applied Energy Materials》。

这项突破由融捷能源王万胜博士带领，赵婷博士（第一作者兼通讯作者）、陶柱晨博士组成的核心团队联合华南理工大学熊训辉教授共同完成，围绕核心结构设计与制备工艺，团队已提交多项国家发明专利，彰显出技术的自主创新性与知识产权保护力度。

研发团队跳出传统单一材料优化的思路，创新性地将低共熔溶剂（DES）的高离子传输特性，与带醚键含氟聚合物的优异机械性能、化学稳定性相结合，通过原位紫外引发自由基聚合技术，构建出独特的双连续相分离结构。

这套结构如同为电解质打造了双引擎，一套是富含DES的离子高速公路，专门负责锂离子的快速、高效传输，解决传统电解质离子传导慢的痛点；另一套是由氟化弹性体构成的力学骨架，为电解质提供柔韧且稳定的机械支撑，确保其在电池循环过程中保持尺寸稳定，避免因结构变形影响性能。两套网络在三维空间中相互贯穿却互不干扰，从根本上破解了离子电导率与机械性能不可兼得的行业困局。

实验数据充分验证了该电解质的卓越性能，优化后的HM30型DES-PEEs在室温下离子电导率高达1.65mS/cm，是传统PEO基电解质的数倍，意味着锂离子在电池内部的传输效率大幅提升；锂离子迁移数达到0.75，能有效减少离子传输过程中的能量损耗，提升电池整体效率；电化学稳定窗口拓展至4.94V（vs Li⁺/Li），可适配高压正极材料，为开发更高能量密度的全电池奠定基础。

在界面稳定性测试中，采用该电解质制备的Li||Li对称电池表现尤为突出，不仅能承受2mA/cm²的电流密度，在1mA/cm²的电流密度下更可稳定循环超1000小时，电压滞后小于20mV，展现出极强的锂枝晶抑制能力与界面兼容性，而锂枝晶生长正是导致固态电池短路、寿命缩短的关键隐患。

将该电解质应用于全电池体系后，锂金属固态电池的全工况性能进一步得到验证。在低倍率长循环测试中，电池展现出卓越的容量保持能力与超99%的库仑效率，循环稳定性远超行业平均水平；即便在高倍率充放电条件下，仍能维持稳定的放电平台与良好的容量保持率，证明其具备应对实际储能场景中复杂工况的能力。

这一成果不仅填补了固态电解质性能优化的技术空白，更对固态电池产业化具有重要推动作用。相较于部分需要全新生产设备的技术路线，融捷能源的DES-PEEs技术在工艺兼容性上更具优势，为后续与现有电池生产线对接、降低量产成本提供了可能。