8月19日至20日，國家重點研發計劃中日政府間國際科技創新合作專案「基於復合電解質膜的固態鋰硫電池產業化技術研發」在青島能源所正式起動。該專案由中國科技部和日本國立研究開發法人「科學技術振興機構」（JST）共同資助，由青島能源所金永成研究員與日本首都大學東京金村聖志教授牽線承擔。
此次專案起動會包含了研究生論壇與專案交流兩個環節，先後由研究所崔光磊研究員和日方專案負責人金村聖志教授主持。日本首都大學東京金村聖志一行五人、日本電子株式會社、青島能源所先進界面技術研究組、仿生與固態能源系統研究組、科技處等中日雙邊專案負責人、主要參與人員和研究生代表20餘人參加了專案起動會。
中日雙方合作人員合影，中爲日方專案負責人金村聖志教授
全固態電池是解決目前鋰硫電池中有機電解液泄露、燃燒等問題的最有效途徑之一。青島能源所在改性正極材料、最適化電解液、修飾隔膜以及催化多硫化鋰轉化等方面開展了一系列研究，有效地提高了鋰硫電池循環穩定性。在此基礎上，利用固態電解質代替有機電解液進一步提高鋰硫電池性能，開發的有機/無機復合電解質膜固態鋰硫電池在35℃能夠實施穩定的充放電，且循環100圈容量保持在~800 mAh g-1，實施了國内領先的特色技術。因此，「剛柔並濟」複合結構設計理念製備的系列柔性電解質膜能夠爲本專案的順利實施保駕護航。日本合作夥伴採用關鍵離子摻雜技術在低溫下實施了電解質界面特性顯著改善的無機物電解質合成，並基於三維聯孔電極結構和功能性材料塗覆層思路有效地改善了鋰金屬負極在固態電池中的溶解和析出特性。
該合作專案有效彙集了中方有機聚合物電解質研究優勢和日方無機固態電解質研究優勢。研究所先進界面技術研究組、仿生與固態能源系統研究組將聯合日本首都大學東京和武漢理工大學，從微區界面特性表徵和調控機制等科學問題的基礎研究，到具有大容量鋁箔包電池組裝等關鍵技術的開發示範方面開展聯合研發。透過合作，中日雙方預期在最短時間内解決高能量密度、高安全固態鋰硫電池製備工藝中的難點問題，爲其產業化備用技術基礎和提供製造指導方針；同時在專案合作程序中，實施中日研究生的友好交流與聯合培養。
研究所與日本首都大學東京合作歷來已久。雙方於2014年正式簽署合作框架協議，2019年完成協議續簽，依託先進界面技術研究組和仿生與固態能源系統研究組開展了形式多樣、卓有成效的交流與合作。在「中日青少年科技交流計劃」等專案支援下多次互派學生和青年科技人員進行聯合培養，定期組織高層次人才交流，開展專案聯合研究等。截至目前，雙方已聯合發表高水平學術論文9篇，人員往來交流60餘人次，併成功搭建起中日雙邊和中日韓三邊高端學術交流平台。
日方專案負責人金村聖志教授，現爲日本首都大學東京應用化學系和城市環境科學研究院教授，長期從事電池材料和電池組裝的研究。撰寫全固態電池相關 48 部參考書，發表 66 篇日文綜述文章和200 餘篇英文科技論文、快訊 14 篇；獲得日本電化學協會佐野獎、電動車研究會獎，國際電化學會研究獎（2005）等獎項；擔任日本新能源產業的技術綜合開發機構（NEDO）、JST 等能源研發協調機構的檢驗委員、日本工業標準委員會蓄電池委員會委員長等職務；NEDO Battery Road Map-2013制定委員會成員之一，JST-ALCA 專案《全固態及其他電池》負責人；擔任東芝、JS湯淺、松下、韓國三星等大型電池製造公司的技術顧問；日本首都大學東京氫能源研究中心負責人，承擔日本東京都奧林匹克經濟交流促進平台燃料電池專案。
文：張增奇 楊緒彤
圖：馬福瑞
原載自中國科學院青島生物能源與程序研究所官網
