刚柔并济：多材料体系融合推动固态电池性能跃升

近年来，国际上的研发机构对固态电池技术进行了不懈探索，不断在硫化物、氧化物、聚合物、卤化物等不同技术路径上寻求突破。尽管如此，每一条技术路径都面临着挑战，尚未实现根本性的变革。

中国科学院青岛生物能源与过程研究所的崔光磊研究员指出，固态电池无论哪种材料体系都存在不足，因此将不同体系进行整合是提升电解质性能的必然趋势，这意味着我们需要采取刚性与柔性并重的策略。

单独看4条技术路线的六边形(强弱项构成)分布，强项与短板都比较明显，各技术路线呈现出不规则的六边形形态。但如果把4张六边行图片叠加在一起，叠加后的六边形则趋近于正六边形。

崔光磊的团队在寻求解决办法时想到了复合路线，他们用十边形描述了复合路线的各项性能特征。从展示的成果来看，硫化物的离子电导率、离子迁移数比较高，复合路线继承了硫化物的这些优点;硫化物的稳定性不强，对环境要求苛刻的短板恰恰是氧化物的强项;在器件集成性和可加工性上，硫化物、氧化物都无法达到理想的状态，而这恰恰是聚合物的强项。氧化物、硫化物、聚合物叠加在一起，既可以吸纳各路线的优点，也可有效避免短板。

据崔光磊介绍，采用复合路线后，电解质电导率得到提升，实现室温60℃～100℃下1500C的高倍率性能。在干法电极与极片一体的生产过程中也采用复合工艺的情况下，实现了电极生产低碳化、高压实。

复合路线正逐渐成为行业内的共识和探索趋势。中国科学院物理研究所的研究员李泓，在原位固态化研究领域，同样采用了氧化物与聚合物复合电解质的研究方法。李泓指出，传统的原位聚合技术存在诸多问题，而氧化物与聚合物复合后，不仅能够满足高能量密度、高安全性、低热膨胀性、低内阻、宽工作温度范围以及低成本等关键性能要求，而且在提升电池性能和安全性方面展现出显著优势。

许晓雄同样选择了综合性的研究方法来探索正极材料的生产，他指出，通过在强韧膜上涂覆微纳米结构的固体电解质，并采用纳米级电解质的多层复合三元正极技术，他们成功研制出了能量密度达到270Wh/kg的固液结合型锂电池，并且已经实现了大规模的生产。

不仅上述提到的企业选择了复合技术路径。欣旺达公司联席总裁梁锐在演讲中指出，采用聚合物复合技术已成为一种新兴趋势，由单一聚合物向多维度复合体系转变，这一转变显著提高了聚合物固态电池的性能。