隨著全球對新能源汽車的迫切需求以及可再生能源規模化儲能技術的快速發展，鋰二次電池的應用領域不斷拓展，其市場規模急劇膨脹，現已牢固占據市場主導地位。然而，面對日益增長的能量密度、循環壽命及安全性等要求，鋰二次電池的性能提升任務依然艱巨，其中，電解質材料的革新成為推動這一進程的關鍵因素。

南方科技大學許曉雄、王軍等人在《科學通報》發表評述文章，深入剖析了鋰二次電池內部不同狀態電解質材料的特性與優勢，全面梳理了各類電解質的產業化現狀、面臨的挑戰及未來發展機遇。通過對比分析，本文旨在為鋰二次電池技術的持續進步與應用領域的不斷拓展提供有價值的參考與指導，推動整個行業向更加安全、高效、可持續的方向發展。

電解質材料作為鋰離子電池的“心臟”，其性能直接影響著電池的整體表現。如 圖1 所示，從最初廣泛采用的有機液態電解質，到近年來備受矚目的混合固液電解質，再到如今正處于全球研發前沿的全固態電解質，電解質材料的發展軌跡清晰地勾勒出了一條追求更高安全性、更長壽命和更優異性能的路徑。

圖1 高能量密度鋰電池發展趨勢

液態鋰離子電池，作為當前市場的主流產品，其核心在于其高效的有機液態電解質系統。盡管這一體系在導電性上表現出色，但其易燃易爆的特性卻成為制約其安全性的主要瓶頸。為應對這一挑戰，科研人員探索出了凝膠電解質這一中間方案，通過在液態電解質中引入聚合物網絡，部分固定液態成分，從而在保持較高離子電導率的同時，顯著提升了電池的安全性。

混合固液電解質則是對液態與固態電解質優勢的一種巧妙融合，它巧妙地結合了液態電解質的高離子電導率和固態電解質的穩定性，為解決電池的安全性和性能問題提供了新思路。這種電解質在保持較高能量密度的同時，還能有效抑制鋰枝晶的生長，延長電池循環壽命，展現出巨大的應用潛力。

而全固態電池，則代表了鋰離子電池技術的終極形態。如 圖2 ，其采用的電解質，包括無機、聚合物及復合固態電解質等多種類型，不僅消除了液態電解質帶來的安全隱患，還因其高能量密度、長循環壽命及良好的熱穩定性等特性，為下一代鋰二次電池的發展開辟了全新的道路。然而，全固態電池的產業化之路并非坦途，生產成本高昂、生產工藝復雜等問題仍需行業內外共同努力加以克服。

圖2 不同固體電解質與液態電解質的綜合性能對比

本文收錄于“面向未來發展的動力電池和儲能電池專輯”。

王若, 林久, 陳珊珊, 張通, 張光照, 徐洪禮, 池上森, 鄧永紅, 王軍*, 許曉雄*. 面向未來發展的動力和儲能電池電解質材料研發進展: 從液態走向固態. 科學通報, 2025, 70(9),

https://doi.org/10.1360/TB-2024-0526

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