低空经济的加速腾飞,对动力系统的安全性、环境适应性和寿命提出了严苛要求。近日,成都理工大学“凝芯聚锂”学生科研团队在该核心材料领域取得关键技术突破。团队负责人李雨函及成员研发出了一款名为“C-PHZO”的有机-无机复合固态电解质,旨在从底层材料革新入手,解决传统锂电池长期面临的行业难题。

一、直面三大挑战:从电解质底层技术革新
当前传统锂电池行业面临三大核心挑战:适应性差,体现为高低温失效和场景适配受限;安全性低,存在燃爆风险和较高的防护成本;寿命短,循环周期偏短且更换频繁。南开大学陈军院士团队指出,要解决行业三大挑战,必须从电解质的底层技术入手。传统液态电解质易漏液、易燃,闪点普遍仅20至40摄氏度;硫化物电解质活性强易生副反应,副产物阻抗大,50次循环后界面完全破碎、材料脱开;氧化物电解质室温离子电导率仅10⁻⁴至10⁻³ S/cm。
二、三大核心技术优势:高界面稳定性、不可燃性、高离子电导率
针对上述痛点,“凝芯聚锂”团队研发的C-PHZO复合固态电解质实现了多重技术突破。第一,高界面稳定性。通过研创分子自聚合、自组装设计原理,该电解质大幅提升了与电极材料的界面相容性,避免了传统电解质界面易破碎的问题。
第二,不可燃性。两种电解质软包电池的ARC测试对比显示,C-PHZO复合固态电解质显著提升了电池热稳定性,实现不可燃安全特性,从源头规避了液态电解质低闪点带来的燃爆风险。
第三,高离子电导率。该电解质离子电导率达1.389 mS/cm,断裂伸长率高达4600%,展现出极佳的柔韧性和加工性能。产品可广泛适配软包电池、纽扣电池等多种形态,实现零下40摄氏度至85摄氏度的宽温域稳定工作。产品应用后,电池可减重20%至30%,寿命周期增加40%至60%。

三、技术验证与权威认证:国内首创、多项专利与高水平论文
“凝芯聚锂”团队已构建坚实的技术壁垒,目前已获多项授权国家发明专利,另有发明专利已受理。在高水平学术成果方面,团队发表了多篇SCI一区论文,涵盖多个前沿方向。权威认证方面,中国科学院上海科技查新咨询中心出具的查新报告明确指出,该技术为国内首创。
四、实际应用验证:宽温域稳定运行、高韧性耐弯折
联合测试验证了材料的实际应用潜力。应用产品可在零下20摄氏度至55摄氏度稳定运行,适配24.8 mg/cm²高面载电芯应用。电解质韧性表现优异,经多次反复弯折仍完好无损,使用寿命稳定性显著提升。

在产业化合作与应用落地方面,项目取得了多个典型案例。团队与广东幺正科技有限公司开展合作,共同推进C-PHZO固态电解质材料的性能优化与应用验证。与成都翊昂科技有限公司签订了3年合作意向合同,共建固态电池联合实验室,技术突破助力解决固态电池界面阻抗难题,年新增产值100万元。此外,团队还与上海詹佛斯信息科技有限公司共建多参数信息化联合实验室,开展性能验证和产业对接,加速固态电池工程化验证,拓展产品适用场景至新能源汽车、航空航天领域、消费电子及穿戴设备、特种装备等多个领域。

五、安全普惠与绿色低碳的双重赋能
该产品还具备显著的双重社会价值。安全普惠方面,从源头规避电池安全风险,预计到2031年,相关使用场景的安全事故降幅可达70%,守护社会公共安全。绿色低碳方面,全生命周期低碳生产,高能量密度减少充放电过程中的能量损耗,预计到2031年能源利用效率可提升35%,有力驱动国家“双碳”战略落地。
初固储能,创领新材。“凝芯聚锂”团队正以扎实的底层材料创新,为低空经济和新能源产业的高质量发展提供关键技术支持。
