中国之窗(记者:王玉伦)安徽消息:2025年11月20日,在全球共同奔赴“双碳”目标的宏大叙事下,能源转型的浪潮正以前所未有之势重塑世界产业格局。今日,于安徽淮北口子国际大酒店隆重启幕的“绿色转型 创新驱动——共筑产业新生态”产业盛会,将全球能源与材料界的目光聚焦于一项被视为“游戏规则改变者”的颠覆性技术——石墨烯固态电池。在这场高规格的论坛上,国家石墨烯联盟主席、国际工程院院士赵猛的权威分享,不仅深刻揭示了石墨烯材料在固态电池领域的革命性突破,更为我们清晰勾勒出一幅由技术革命驱动、触手可及的零碳未来宏伟图景。
赵猛院士:石墨烯固态电池的“关键推手”与理论奠基者
作为中国乃至全球石墨烯研究领域的权威,赵猛院士在题为《石墨烯在固态电池领域的创新应用》的主旨演讲中,以深入浅出的方式,系统解析了“新材料之王”石墨烯如何以其天赋异禀的特性,成为攻克下一代电池技术堡垒的“神兵利器”。
“石墨烯并非浪得虚名,”赵猛院士指出,“其电子迁移率高达200,000 cm²/Vs,意味着电流可以近乎无阻地通过;其机械强度是钢铁的200倍,却保持极致的轻薄;热导率可达5300 W/mK,使其成为卓越的导热体。这些特性,恰恰精准命中了传统电池,尤其是未来固态电池发展的核心诉求。”
赵猛院士强调,当石墨烯与固态电解质相结合,产生的绝非简单的物理混合,而是“1+1>2”的协同倍增效应。石墨烯的三维网络结构不仅能构建高效的离子与电子传输通道,极大提升充放电速率,其超强的力学性能还能抑制充放电过程中电极材料的体积膨胀,延长电池寿命,同时其卓越的导热性可确保电池在大功率工作下的热稳定性,从根本上提升安全性。这一融合,正系统性地解决着困扰液态锂离子电池多年的续航、安全、寿命及环境适应性等核心痛点,推动电池技术迈向一个全新的高度。
固态电池:从行业“痛点”到技术“突破点”的战略跨越
回顾能源存储发展之路,传统液态锂离子电池的局限性已日益成为制约电动汽车、大规模储能等产业发展的瓶颈:能量密度逼近理论极限导致的“续航焦虑”;易燃易爆液态电解质带来的“安全隐忧”;有限循环次数推高的全生命周期成本;低温环境下性能锐减的“畏寒症”;以及动辄数小时的“充电等待”……这些问题,呼唤着根本性的技术变革。
固态电池,使用固态电解质取代液态电解质,被普遍认为是下一代动力电池的终极解决方案。它具备本质安全(不可燃、不泄漏)、能量密度潜力巨大、循环寿命长、工作温度范围宽等先天优势。而赵猛院士团队的最新研究成果表明,石墨烯的引入,正是将固态电池的这些理论优势转化为市场胜势的“临门一脚”,使其在关键性能指标上实现了从“优秀”到“卓越”的跨越:
极致充电速度:石墨烯构建的“离子高速路”显著加速了锂离子在固态电解质中的传输,使电池可在几分钟内完成快速充电,彻底改写“充电”定义。
绝对安全性能:固态电解质从根本上消除了泄漏和燃烧风险,结合石墨烯的快速均热散热能力,使电池即使在极端滥用条件下也能保持稳定,不起火、不爆炸。
超长续航里程:通过电极结构优化与材料创新,石墨烯固态电池的能量密度突破性地达到5000Wh/kg,使得电动汽车单次充电续航里程轻松超越2000公里,里程焦虑成为历史。
超长使用寿命:借鉴仿生学原理开发的电极自我修复技术,能在循环过程中自动修复微损伤,支持电池经历5000次充放电循环后容量仍无显著衰减,实现与设备同寿命。
技术革命落地生根:从实验室到产业化的“淮北样本”
本次盛会选择在安徽淮北举行,别具深意。淮北的转型发展之路,正是中国众多传统能源城市在“双碳”目标引领下,成功迈向绿色可持续发展的生动缩影和典范。
昔日的“煤电之城”,如今已昂首迈向“新能源材料产业高地”。淮北市以精心规划的“五群十链”现代产业体系为战略支撑,尤其依托临涣化工园区这一重要平台,成功构建了覆盖正极材料、负极材料、电解液(固态电解质前驱体)、隔膜(用于传统电池或作为改性基础)等动力电池关键材料的完整产业集群。数据显示,2023年,该园区产值已突破209亿元大关。更为瞩目的是,淮北创新性地运用“基金+招商”模式,撬动社会资本,精准引进和培育了一批高技术、高成长性的重大项目,正朝着“十四五”末工业产值超500亿元的宏伟目标稳步迈进。
赵猛院士的前沿科研成果,与淮北坚实的产业基础和清晰的转型路径形成了完美契合与同频共振。石墨烯固态电池的产业化进程,在淮北这样的产业沃土上正在全面加速。据大会透露的信息,这一颠覆性技术不仅在性能上领先,在经济效益与环保效益上也展现出巨大竞争力:其规模化生产成本预计仅为当前主流锂/钠离子电池的三分之一,且核心原材料来源广泛,无供应瓶颈;其环保性能卓越,在特定环境条件下,180天内生物降解率可超过98%,真正实现绿色循环;内置的自修复系统能够恢复99.7%的原始电极结构,甚至在多次修复后因离子通路优化,性能不降反升;其单体电力存储能力惊人,可容纳高达2000千瓦时的电量,堪称一个可移动的微型“发电站”,为大规模储能提供了全新解决方案。
应用场景无限延伸:从绿色交通到高端制造的“全域渗透”
石墨烯固态电池的技术突破,正催生其应用场景的爆发式增长,从新能源汽车这一主战场,迅速向智能电网储能、工业设备、航空航天、军事装备等高端制造领域全方位渗透。
例如,基于石墨烯技术开发的“石墨烯电池砖”(一种超级电容与电池特性融合的装置),以其极低的成本、极高的安全性、超宽的工作温度范围(-50℃~120℃)和极长的循环寿命(5000-20000次),轻松满足从重型工业机械、智能电网调峰到卫星、深海探测器等极端环境下的能源需求。其独创的“睡眠模式”技术,更是让电池在长期储存时能量损耗几乎忽略不计,重新启用后能在30秒内迅速恢复全部性能,这为应急电源、灾难救援装备等领域提供了革命性的能源保障方案。
未来展望:迈向零碳社会的“终极答案”已初现端倪
展望未来,赵猛院士充满信心地强调,石墨烯固态电池的技术迭代速度仍在不断加快,通过持续的材料体系优化与电池结构创新,其性能边界将被不断刷新和突破。
“随着产业化规模的持续扩大和制造成本的稳步下降,石墨烯固态电池的规模化普及将不再是愿景。”赵猛院士预言,“它将作为核心基石,有力推动整个零碳出行生态乃至智慧能源社会的构建。从飞驰的电动汽车、翱翔的无人机,到千家万户的储能系统、覆盖全城的智能电网,石墨烯固态电池正以毋庸置疑的‘主导者’姿态,引领着这场波澜壮阔的下一代能源革命,为全球‘双碳’目标的实现注入强劲的‘中国动力’。”
在这场由技术与产业共同奏响的绿色转型交响曲中,淮北与石墨烯固态电池,正共同成为这个时代最耀眼的注脚,预示着一条通往清洁、安全、高效能源未来的康庄大道已然铺就。













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