快资讯：宁德时代将于上海车展发布新一代凝聚态电池，如何猜想？

今年以来，全球动力电池龙头宁德时代在电芯材料上推陈出新的速度让人应接不暇。继磷酸铁锂材料升级版M3P电池后，凝聚态电池又要来了。

4月12日下午，宁德时代官方宣布，将于4月19日在上海国际汽车工业展览会期间，发布新一代凝聚态电池技术。

(资料图)

去年6月，宁德时代董事长曾毓群在重庆车展上透露，宁德时代的凝聚态电池已经在研发中。8月，宁德时代首席科学家吴凯透露，宁德时代计划在2023年推出新一代电池电芯凝聚态电池。凝聚态电池拥有安全性高、可靠性高、循环寿命好等特点。

何为凝聚态电池？ 4月12日，中国科学院电工研究所储能技术研究组组长陈永翀向澎湃新闻记者分析，宁德时代的凝聚态电池可以理解为一种固液混合物电池（半固态电池），更接近于聚合物电池。跟完全不含液态电解质的全固态电池相比，电池里面还有部分电解液，其安全性会比一般的锂离子电池好一些。

据介绍，传统锂离子电池主要由正极（钴酸锂或镍钴锰或磷酸铁锂）+负极（石墨或硅碳）+隔膜（多孔聚烯烃）+电解液（碳酸酯类+六氟磷酸锂）+ 集流体（铜箔，铝箔）构成。其中，电解液是传导锂离子的通路，但是还需要多孔聚烯烃隔膜來隔绝正负极以避免短路。

而锂聚合物电池是在聚烯烃隔膜和电极之间再涂布一层高分子凝胶，比如聚偏氟乙烯。

全固态电池是正极+负极+固态电解质+集流体。固态电解质完全替代了电解液和隔膜。而固态电解质可以是无机固态电解质（比如Perovskite 型、NASICON 型）或者有机固态电解质（聚偏氟乙烯类和聚氧化乙烯类）。

因此，锂聚合物电池可以说在锂离子电池基础上加上了高分子凝胶，相当于加法。固态电池是将电解液和隔膜共同用固态电解质替换，相当于做了减法。

不过，宁德时代的新电池，既然被冠以“凝聚态”，应该会跟此前业内熟悉的两种电池技术路线有些差别。

值得注意的是，宁德时代董事长曾毓群拥有中科院物理研究所凝聚态物理专业的博士学位。在曾毓群读博的时期，凝聚态物理学（condensed matter physics）是研究凝聚态物质的物理性质与微观结构以及它们之间的关系，即通过研究构成凝聚态物质的电子、离子、原子及分子的运动形态和规律，从而认识其物理性质的学科。

据了解，凝聚态物理学是当今物理学最大也是最重要的分支学科之一。它是固体物理学的向外延拓，使研究对象除固体物质以外，还包括许多液态物质，诸如液氦、熔盐、液态金属，以及液晶、乳胶与聚合物等，甚至某些特殊的气态物质，如经玻色-爱因斯坦凝聚的玻色气体和量子简并的费米气体。

经过半个世纪多的发展，凝聚态物理学已成为物理学中最重要、最丰富和最活跃的学科，在诸如半导体、磁学、超导体等许多学科领域中的重大成就已在当代高新科学技术领域中起关键性作用，为发展新材料、新器件和新工艺提供了科学基础。

因此，在一些业内人士看来，宁德时代的凝聚态电池应当是一种对电池物质结构有特殊设计的固态电池。而北京科技大学一位材料科学与工程博士则进一步猜测，宁德时代的凝聚态电池可能是一种新型凝胶电池。

所谓凝胶状态，是指溶胶或溶液中的胶体粒子或高分子在一定条件下互相连接，形成空间网状结构，结构空隙中充满了作为分散介质的液体，甚至具有给电子基团的高分子聚合物与金属盐中的金属阳离子形成络合物，这样一种特殊的分散体系称作凝胶。凝胶内部常含有液体，粘度很大，失去流动性，整个体系变成一种外观均匀，并保持一定形态的弹性半固体。

据其分析，凝胶电池有两种路线，一种是凝胶聚合物隔膜电池，隔膜是凝胶态电解质，内部包含不能流动的液体电解液，但可以传导锂离子；而电极仍是传统电极，固态多孔电极，孔隙填充电解液。

另一种是凝胶电极电池，隔膜是凝胶态电解质，正负极电极也是凝胶态，相互连接组成的网络空间结构空隙内填充不能流动的电解液，聚合物与金属离子络合，凝胶态电解质可以传导锂离子。

而在两种路线中，宁德时代所提到的更有可能是第二种电池。在锂离子电池制作过程中，正极与负极制作完成装配之后再进行注液，而凝胶电池的电解液是在极片制备过程中就已经添加，而且凝胶电池的电解液不是液体状态，是一种果冻状的电解液。有了这种电解液，电池的安全性能会得到极大提升。

（原标题《宁德时代将于上海车展发布新一代凝聚态电池，如何猜想？》）

编辑 葛墨含 审读 刘春生 二审 张雪松 三审 詹婉容

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