今年3月10日，韩国三星电子（Samsung Electronics）宣布，其名下的三星电子高级技术院（Samsung Advanced Institute of Technology，SAIT）在全固态电池（All-Solid-State Battery）的技术开发中取得突破性进展。据称，该技术不仅可以提高电池寿命和安全性，还能够将电池的体积减小一半。三星电子表明该研究结果相关论文已发表于《自然-能源》（Nature Energy）杂志。

此项研究由韩国三星电子与三星日本研发中心（Samsung R&D Institute Japan）共同完成。论文的16名作者中，包括8名韩国研究人员和8名日本研究人员。由此可以看出，该公司正在积极开展全固态电池的重大研究项目。

参与全固体电池技术开发的三星电子集团的技术人员。从左至右依次为三星日本研发中心首席工程师相原雄一、三星电子高级技术院（SAIT）首席研究员Yong-Gun Lee、SAIT负责人Dongmin Im。三人也是发表于《自然能源》上的论文的主要作者。（图片来自xtech.nikkei.com）

全固态电池使用固体取代液体作为电池正负极之间的电解质，具有更强的耐高温和耐外部冲击的能力，从而确保了安全性，其性能有望在未来超越锂离子电池，作为电动汽车（EV）的新一代电池受到关注。因此，韩国媒体对“三星全固态电池技术取得重大突破”进行了广泛报道。

SAIT成立于1987年，是三星集团的研发机构，从事面向未来的基础研究和核心技术开发，其研究成果经常发表于知名学术期刊。在全固态电池研发方面，该集团的三星SDI于2013年发布了全固态电池，SAIT也于2015年发布了与美国麻省理工学院（MIT）的联合研发成果。

此外，2018年6月，三星电子在首尔主办了“全固态电池论坛（Solid-State Batteries Forum）”。在论坛上，丰田汽车的小谷幸成以及美国科罗拉多大学博尔德分校（University of Colorado Boulder）的Sehee Lee教授等著名专家登台演讲，介绍了新一代电池的研究趋势。

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全固态电池仍然面临许多技术挑战。据SAIT称，全固态电池的负极使用金属锂，但金属锂存在“枝晶问题”。当对电池进行充电和放电时，在电极之间移动的锂会在负极表面析出树突状结晶体（枝晶，Dendrite），破坏电池的隔膜，从而导致电池的使用寿命缩短，安全性降低。为了解决该问题，SAIT采用了世界上第一个“分离锂负极技术”，在负极上设置厚度为5微米的银-碳纳米颗粒复合层（Ag-C Nanocomposite Layer）。

先前的论文表明，该Ag-C薄层可以有效地抑制锂的析出，这使得“支持EV续航里程800公里，可充电1000次以上”的高性能，长寿命的全固态电池成为可能。

在三星电子的一份报道资料中，本次论文的主要作者之一，SAIT负责人（常务研究员）Dongmin Im评论道：“本研究是大幅提升EV续航里程的核心技术，通过对全固态电池材料以及量产技术的研究，突破新一代电池的局限”，三星日本研发中心首席工程师（部长级研究员）相原雄一同样也是主要作者之一。

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对于全固态电池研究的关注程度最高的当属汽车行业。针对丰田汽车将于2020年推出搭载全固态电池的EV的计划以及其投资计划，韩国媒体也进行了详细报道。

在韩国，现代汽车正在积极行动，该公司于2018年投资了美国全固态电池开发商Ionic Materials，同年，还与三星电子共同投资了美国全固态电池开发商Solid Power。现代汽车自己的研究所也在独自开发全固态电池，并宣布已于2018年建立了部分技术。2019年6月，作为政府附属研究所的韩国工业技术研究院公开了双极型全固态电池的制造技术。

韩国科学技术研究院（Korea Institute of Science and Technology）在2019年7月举行的全固态电池相关研讨会上发布的内容中提到：“目前人们已认识到锂离子电池的性能存在极限，正在推进新一代电池和新材料的研究。2020年，EV的新车型将陆续发布，对于EV和二次电池市场将是重要的一年。三星SDI正在研发基于硫化物固体电解质材料的全固态电池，并着手开发大容量全固态电池，LG化学（LG Chem）则专注于研究基于凝胶聚合物的锂聚合物电池以及可弯曲锂离子电池。”

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韩国政府也关注着新一代电池的开发。今年2月，韩国产业通商资源部宣布了“促进全固态电池早日实现商用化的技术开发扶持以及EV电池租赁测试项目计划”，其规模达到47亿韩元（约4亿日元）。为防止电池技术外流，韩国政府还成立了工作组支援国内电池产业。但是有报道批评，“许多公司早已将技术卖给了中国，而且日本的相关技术早已经遥遥领先，韩国的扶持政策为时已晚”。但是，在SAIT宣布了本次突破性研究进展之后，韩国国内对于新一代电池开发的消极态度有所缓解。

从锂离子电池的发展情况来看，距离实现全固态电池的量产仍需要较长时间。多家韩国媒体报道称，“包括全固态电池在内的下一代电池就是第二个内存半导体，很可能出现两到三家大型企业占据大部分市场份额的局面”，因此报道分析称，必须尽早投资新技术开发。

翻译：张云卿

审校：李涵、贾陆叶

统稿：李淑珊

参考日本报道原文：https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/01231/00002/

三星取得突破性进展，韩国的全固态电池开发奋起直追