在“双碳”战略目标的驱动下，中国新能源产业近年来迅猛发展钱掌柜，正在深刻改变全球能源格局。作为其中的关键环节，轻量化、高效且环保的锂离子电池储能技术，有力推动了智能手机、电动汽车、智能电网等领域的革新，成为支撑现代社会运行的重要能源基础。然而，面对日益增长的能源需求和多元化的应用场景，锂离子电池在性能和安全性方面仍有提升空间。例如，提升能量密度、延长循环寿命、增强极端环境适应性等技术挑战，依然是科研工作者需要克服的重要难题。为了攻克这些关键技术，众多科研人员在锂离子电池研发一线持续攻关。他们的不懈努力，为我国锂离子电池技术达到国际先进水平奠定了坚实基础。
海南大学材料科学与工程学院的吴英强研究员，正是投身于此领域研究的青年科学家之一。他十余年来专注于锂离子电池关键材料的研究，秉持独到的科学见解和持续的创新精神。透过他的视角，我们或许能更清晰地理解我国锂离子电池实现技术突破的路径，并洞察未来电池技术的发展方向。
深耕锂电行业 致力人才培养
展开剩余85%作为一名高校锂离子电池技术研究人员，吴英强对自身角色的定位有着深入思考。“高等学校的根本使命之一在于人才培养。”他指出，“然而，如何有效培养人才充满挑战。仅依靠课堂讲授难以达成理想效果。如果教师投入不足、学生兴趣缺乏，效果自然会大打折扣。没有扎实的科研实践，也难以培养出优秀的学生。”
那么，科研的本质是什么?吴英强认为钱掌柜，科研的核心在于发现和解决问题的能力。掌握这种能力的学生将受益终身，而过度追求考试成绩则可能带来负面影响。他认为，科研能力的具体体现包括发表高水平论文与专利、申请并完成科研项目等。其中，发表研究论文是培养研究生科研素养和创新能力至关重要的实践途径。
对此，有人可能提出疑问：国家倡导破除“唯论文”导向，为何仍将论文发表视为关键方式?吴英强回应道，“这可能是对国家‘破五唯’精神内涵的误解。‘破唯论文’并非否定论文本身的价值，而是倡导产出更多高质量、原创性的研究成果。一个国家的原创论文数量，正是其科研软实力和创新能力的重要体现。不应借国家政策之名贬低科研发表的意义，甚至避而不谈，这是不恰当的。我们真正需要避免的，是产出重复性低水平的研究成果，以及陷入“以发表论文只为争取更多项目经费，再用经费产出更多低价值论文”的简单循环模式。”
在研究生培养方面，吴英强有着切身体会。通过参与研究生毕业答辩，他观察到发表过研究论文的学生，在逻辑思维、问题剖析精准度和表达能力等方面，显著优于未经历此过程的学生。因此，他主张“将撰写和发表高质量论文作为系统化训练学生科研能力的核心载体”：
①深刻理解研究价值：引导学生深入认识研究课题的科学意义与潜在应用(提升科研品味);②精准定位研究问题：系统梳理相关领域研究进展与待解决问题(强化问题发现能力);③提出创新解决方案：清晰阐述针对核心问题的解决思路与实施方案(锻炼问题解决与创新能力);④严谨分析与验证：客观评估实验结果、分析成因并规划改进方向(提升分析与解决能力);⑤有效表达学术贡献：将创新性成果以逻辑严谨、清晰易懂的方式呈现(精进学术表达能力)。“实现这些目标对学生和导师都极具挑战，”吴英强坦言，“但这恰恰体现了高等教育的核心价值和我们的责任所在。”
此外，项目申报与科研任务执行也是高校教师职责的重要组成部分。针对当前网络上关于科研项目申请“过于内卷化”的讨论，吴英强分享了他的观点：“诚然，我本人也多次申请未果，难免感到失落，尤其在年龄增长与教学科研任务加重的双重压力下，竞争愈发激烈。专家简短的评审意见就宣告项目落选，对任何人都是不小的考验。然而，人在受挫时本能倾向于归咎外部环境，能冷静内省者甚少，而问题的根源往往源于自身。”他强调，只有经过深刻反思，准确把握关键科学问题，并以深入浅出、逻辑清晰的方式阐释研究设想，才可能打动评审专家。因此，精心撰写项目申请书本身就是提升科研素养的有效途径。尽管项目评审存在一定的随机性，但将成功的希望寄托于运气或不相关因素不可持续。“唯有深耕科研、持续锤炼表达能力，将基础做实、方案写透，才是长久之计。”吴英强总结道。
敢问路在何方 仍需创新突破钱掌柜
过去十多年间，中国培养的大批优质工程师队伍，是支撑锂离子电池技术跻身世界前列的关键力量。然而，当前锂离子电池技术发展似乎遭遇瓶颈，未来技术突破方向何在?吴英强观察到，固态电池技术当前关注度极高，甚至被视为潜在终极方案，主要基于两点预期：一是采用金属锂负极有望显著提升能量密度;二是固态电解质理论上能有效抑制锂枝晶生长，提升电池安全性能。
然而，实际进展与预期存在差距。固态电池迄今难以实现大规模量产与应用，挑战是多方面的。成本固然是一个考虑因素，但吴英强强调，对于真正具备突破性的技术，成本问题并非不可逾越——正如早期液态锂离子电池所用钴酸锂成本高昂(曾达80万元/吨)，最终也实现了规模化应用。固-固界面接触不良等技术难点业内已有广泛探讨，在此不赘述。他相信通过材料创新和界面工程优化，此类问题在技术原理层面是可以解决的。
吴英强进一步提出了几点核心思考，认为制约固态电池落地应用的关键或许在于：
其一，技术路线尚未收敛：相较于液态电解液相对成熟的基础配方，固态电解质技术路径多样(如氧化物、硫化物、聚合物等)，主流方案尚未达成共识。缺乏标准化方案严重制约了规模化生产效应及成本下降空间。其二，能量密度目标有待明晰：业界对固态电池能量密度应达到400 Wh/kg、500 Wh/kg还是600 Wh/kg并无统一且合理的预期。对超高能量密度的过度追求，是否可能脱离实际终端需求和产业链现实?电池最终应用端(如电动汽车行业)应结合实际需求(如整车续航目标、平台电压、快充能力、安全冗余)给出切实可行的性能指标指导，而非基于缺乏实际验证的想象。其三，应用场景定位需精准：单一电池技术形态无法满足所有应用场景。固态电池的发展亟需明确其核心应用领域，并据此精准定义所需性能指标。例如，车用动力电池对能量密度的关注固然重要，但快充/快放性能、循环寿命与固有安全性同样构成关键瓶颈。特别值得注意的是，锂金属负极作为致密的平板电极，其实际有效反应面积远小于具有丰富孔隙结构的石墨负极。当前即便是优化的石墨负极在快充性能上仍存挑战，锂金属负极在此方面面临更大困难。
吴英强进一步强调，固态电池并不必然等同于绝对安全。其安全性仍需深入评估，关键考量包括锂枝晶的生长行为与金属锂的界面特性(如电流分布均匀性)、电解质的具体形态，以及固态电解质的力学特性是否能有效、稳定地阻止锂枝晶穿透，这些都需要系统验证。此外，他也指出，高能量密度并非固态电池的专属优势。已有不少研究报道显示，采用液态电解质的锂金属电池同样可以实现600 Wh/kg以上的能量密度，其主要制约因素在于循环寿命与安全性尚无法满足实际应用需求。
综合来看，固态电池要实现大规模量产应用，依然面临多重挑战。这需要整个行业通力协作，秉持务实的态度，逐一攻克相关核心技术难题。对于固态电池的性能预期，应避免不切实际的过高宣传。吴英强认为，未来的电池市场必将呈现多元化格局，各类电池技术将依据其特性找到适配的应用场景。他指出，固态电池之所以广受瞩目，很大程度上源于当前液态锂离子电池在提升能量密度与安全保障方面遭遇显著瓶颈，而固态电池为解决这些难题提供了理论支撑与发展愿景。吴英强补充道：“液态电解质体系本身并非无法实现高能量密度。如前所述，液态锂金属电池即能达到600 Wh/kg水平，其核心挑战在于如何同步提升循环寿命。这类电池有望在特定应用领域(如无人机、军工设备)发挥作用。相应的研究重点，在于解决高载量厚电极的界面动力学问题，以及开发适配的电解液配方，以优化锂金属沉积/溶解的可逆性，提升循环稳定性。”
在车用动力电池领域，吴英强表示硅碳复合材料负极技术前景可期。经过二十余年的持续技术迭代，其关键性能指标正逐步接近商业化应用门槛。业界已采取务实策略——例如优先保障循环稳定性，通过与石墨复合将比容量控制于约600 mAh/g水平。然而，即便做出这些折衷，该材料的循环寿命仍是当前商业化进程的关键瓶颈。随着人工智能(AI)技术的快速发展与广泛应用，锂离子电池研究的范式也将迎来变革。过去主要依赖科研人员个体知识和经验积累的模式效率有限。AI与机器学习技术则有望赋能科研人员高效挖掘、整合全球范围内的专业知识与数据，显著加速锂离子电池在能量密度、循环寿命、快充能力、安全性及极端环境适应性等核心性能指标上的突破进程。
对于未来技术演进，吴英强总结道：“时至今日，锂离子电池技术已高度成熟，任何边际性能的提升都异常艰难。我们正步入诸多技术创新的‘无人区’，未来的突破路径需依靠持续的自主探索与原始创新。探索方向未知，唯有务实前行、不断积累方能开辟道路。”(文稿来源于中国网 /文、李杰)
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