LG新能源联合美国加州大学圣地亚哥分校（以下简称UCSD）共同研发的新一代的全固态电池技术攻克了过去只能在60℃以上环境进行充电的难关，实现在室温下也可以快速充电的技术突破。采用纯硅作为负极材料的全固态电池在业内首次实现了在常温环境[1]下循环寿命500次以上。此次LG新能源的研发突破加快了全固态电池商业化的步伐，其研究成果于9月24日发表在全球最权威的学术期刊之一《科学(Science)》杂志上。

 

       作为下一代电池产品——全固态电池是将电池正极和负极之间的电解质从液态变为固态，相较现在主流的锂离子电池具备更高能量密度、更高安全性的优势，可广泛应用在新能源汽车、储能领域。之前的全固态电池为了提高能量密度使用锂金属作为负极，但由于对温度敏感，只能在60℃以上的高温环境中充电，并且存在充电速度缓慢的技术瓶颈。为了突破这一难题，LG新能源研发团队去除了全固态电池负极中的导电材料和胶粘剂，采用了5um（微米）左右颗粒大小的“微硅负极材料”。

 

       硅负极材料的容量是石墨负极材料的10倍，被视为是提高电池能量密度的必需材料，但由于充放电过程中硅的体积膨胀变化大，循环稳定性较差，具有非常大的实际应用难度。在过往研究中，为控制硅负极材料体积的膨胀，一般采用100nm（纳米，即0.1微米）以下颗粒大小的纳米硅。而LG新能源使用的微硅负极材料比纳米硅负极材料成本更低，使用起来也更方便。

 

       特别是这种微硅负极全固态电池在充放电500次以上后，容量保持率能保证在80%以上，同时与目前商用量产的锂离子电池相比，能量密度可提高约40%。这一研究成果加速了全固态电池的商业化进程。