世界第二！“青岛造”固态锂电池完成万米海试

3月28日，中科院青岛生物能源与过程研究所发布信息，该所青岛储能院崔光磊团队开发的“青能Ⅰ号”固态锂电池系统随中科院深渊科考队远赴马里亚纳海沟执行TS03航次科考任务，为“万泉”号深渊着陆器控制系统及CCD传感器提供能源，顺利完成万米全深海示范应用，标志着我国成为继日本之后世界上第二个成功应用全海深锂二次电池动力系统的国家。

此次在马里亚纳海沟执行TS03航次任务期间，使用青能所固态锂电池的“万泉”号深渊着陆器累计完成9次下潜，深度均大于7000米，其中6次超过10000米，最大工作水深10901米，累计水下工作时间134小时，最大连续作业时间达20小时。这标志着中科院突破了全海深电源技术瓶颈，掌握了全海深电源系统的核心技术。

据了解，高能量密度深海动力电源技术是限制深潜器长续航能力的瓶颈，直接影响国家自主深海探测装备的研制。此前，能够承受100兆帕压力的全海深电源技术只有日本掌握。我国虽然发展了充油耐压银锌电池技术，并已在“蛟龙”号载人潜水器上得到应用，但银锌电池的能量密度较低（低于60瓦时/千克），使用寿命较短（50次），不能满足11000米全海深海域长续航能力领域的应用要求。而现有的能量密度较高的商品化液态锂电池易挥发电解液导致热失控，在3000米海深以下有很大安全隐患。

据青能所项目负责人、国家杰青基金获得者崔光磊介绍，在中国科学院深海电源项目和青岛储能院储能智库基金大力支持下，团队坚持源头创新，从电解质分子结构与离子电导率的构效关系出发，深入研究了离子传输机理与压力耦合的多尺度科学问题，创新发展了综合性能优异、刚柔并济的复合聚合物固态电解质，并开发了金属锂界面修饰技术，研制出全海深高能量密度高安全固态锂电池动力系统。新研发的大容量固态聚合物锂电池“青能Ⅰ号”经第三方检测，能量密度超过250瓦时/千克，500次循环容量保持80%以上，在多次针刺和挤压等苛刻测试条件下保持非常好的安全性能，有效克服了液态锂电池容易热失控的安全风险，可满足深潜器长续航、高安全的要求，能够为国家大力发展的深海空间站提供充足的能源动力。此外，青能所开发的固态锂电池“青能Ⅱ号”的能量密度已高达300瓦时/千克，该能量密度是液态锂电池的2倍，银锌电池的5倍，有望能大幅提高深潜器和电动车续航能力。