本周，日本和中国的研究团队在固态锂电池技术方面取得了两项关键性进展，这可能会加速下一代储能系统的商业化部署，这些系统有望为电动汽车和消费电子产品提供更高的安全性、性能和充电速度。

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中国科学家攻克关键制造难题

中国研究人员宣布在两个长期阻碍固态电池商业化的关键挑战上取得突破性解决方案。中国科学院周二在《自然·可持续发展》上发表研究成果,展示了一种"自适应界面"技术,该技术无需笨重的外部压力系统即可维持电极接触。

由中国科学院物理研究所研究人员领导的团队开发了一种使用碘离子的技术,可以自动填充电池组件之间的微小间隙和孔隙。在运行过程中,这些离子在电场影响下迁移,形成富碘层,吸引锂离子并维持电极与电解质之间的紧密接触。

"这项研究从根本上解决了阻碍全固态电池商业化的关键瓶颈问题,标志着向其实际应用迈出了决定性的一步,"马里兰大学固态电池专家王春生说,他并未参与这项研究。

另外,中国科学院金属研究所的研究人员开发出一种柔性固态电池,能够承受超过20,000次弯曲循环,同时实现能量密度提高86%。该创新使用带有乙氧基和电化学活性硫链的聚合物分子来提高离子传输效率。

丰田与住友合作推动大规模生产

丰田和住友金属矿山于周三宣布达成联合开发协议,将大规模生产全固态电池正极材料,目标是在2027-2028年实现电动汽车的商业化部署。

这两家日本公司自2021年以来一直在进行联合研究,重点关注充电循环过程中正极材料的降解问题。利用住友专有的粉末合成技术,他们开发出了一种被描述为"高耐久性正极材料"的产品,适合大规模生产。

根据他们的联合声明,"他们的目标是实现全球首个全固态电池在纯电动汽车中的实际应用"。丰田预计其首款固态电池电动汽车将提供621英里的续航里程,并具备10分钟快充能力。

这项合作是日本建立国内电池供应链、减少对中国制造商依赖的更广泛战略的一部分。作为这些努力的一部分,日本各公司正在国内电池生产领域投资总计70亿美元。