前不久，武漢經開區未來技術創新研究院（以下簡稱「武漢未來院」）中試產線迎來好訊息：固態鋰/鈉離子電池關鍵技術及產業化專案系列產品成功獲得中國國家強制性產品認證（3C認證）。這意味著該專案產品透過了嚴格的質素和安全評估，為下一步全面量產奠定基礎。
武漢未來院固態電池中試產線。 通訊員 供圖
7月12日上午，長江日報記者走進武漢未來院固態電池中試產線，這裏有制漿車間、塗布車間、裝配車間、化成車間、測試車間……約2000平方米的廠房內，正在呈現從原材料到固態電池成品的生產全過程。
固態鋰/鈉離子電池關鍵技術及產業化專案，由華中科技大學材料科學與工程學院郭新教授領銜，歷時26年研究。
固態鋰離子電池產品圖。
有了成果如何更好套用？打通創新鏈和產業鏈是關鍵。武漢未來院在這樣的背景下應運而生。去年12月2日，該專案中試產線在武漢未來院「點火」。
「實驗室很難具備這樣的條件，中試產線大大加快了產業化進度。」談到和武漢未來院的合作，郭新說，這是「企業出題、團隊答卷、成果共享」。對於企業來說，能夠縮短研發周期、加速科技成果轉化，有效降低成本和風險，提升市場競爭力。
武漢未來院固態電池中試產線。 通訊員 供圖
當下，廣泛套用的電池主要為液態鋰電池，其常規工作溫域為零下20℃—60℃，在高溫或遭受外部劇烈撞擊時易燃易爆，低溫狀態下效能受限也較大。因此，手機、平板、電動汽車不抗凍不耐熱的問題一直廣受詬病。
武漢未來院固態電池中試產線。 通訊員 供圖
而郭新團隊研發的固態電池，采用固態電解質取代傳統有機電解液，從而進一步提高電池的安全性和效能。「聽起來不難，但開發難度就如攀登珠峰。」郭新介紹，這一技術需要在電解質材料的選擇與制備、界面穩定性、離子導電率、充放電迴圈壽命等領域開展攻關，每一步都是技術瓶頸。
以市場需求拉動創新更顯活力。僅用半年時間，專案就形成從研發、生產、測試驗證到電池成品的全流程生產線，比預計時間縮短了一半。
武漢未來院固態電池中試產線。 通訊員 供圖
今年5月，專案已完成數批電芯的生產，同時進行了液態和固態電解質匹配驗證試驗，各項數據有明顯提升，該產線研發的固態電池具備高安全性、超寬工作溫域、高能量密度和快速充電及成本可控等特點。
所謂溫域，指的是電池能夠正常工作的最高與最低溫度區間，對於電池的效能和安全性至關重要。「我們研發的固態電池采用高安全性的固體材料，從零下40℃到120℃都能正常工作，用鋼針紮透也不會冒煙起火。」郭新介紹。
在武漢未來院中試基地裏，實驗人員用盡各種辦法試圖「摧殘」電池，用鋼針刺、用沸水煮、用幹冰凍、用剪刀剪……然而，一塊塊固態電池「飽經風霜」後，仍然維持著良好效能。
工作人員正在為固態電池進行針刺實驗。
如今的郭新，另一身份是固態離子能源科技(武漢)有限公司創始人兼首席科學家。依托中試平台，固態電池有望明年在這一新公司實作量產，套用於手機、平板、無人機、可穿戴器材、兩輪電動車等消費類電子產品，目前正在和廠商對接，已有不少意向訂單。隨著技術革新和產品叠代，未來還將拓展至大型儲能電池及新能源汽車領域。
郭新表示，接下來專案團隊將對不同工藝路線帶來的成本差異、產品良率和一致性等關鍵因素進行驗證，以解決產業化過程中的最後瓶頸，為全面量產做好準備。
武漢未來院固態電池中試產線。 通訊員 供圖
據悉，武漢未來院自2022年6月投入執行以來，立足產業需求，以未來技術專案為基礎，特別著意於從華中科技大學優勢學科的科研成果中「優中選優」進行中試熟化。成立不到兩年的未來院，已取得一系列進展。
來源：長江日報
