复旦大学赵东元院士团队、中国科学院上海硅酸盐研究所张涛研究员团队、上海洗霸科技股份有限公司联合攻关，突破固态电池领域中的核心关键技术瓶颈——水稳定性固态电解质材料与近零膨胀的硅基负极材料，显著提升了电池产品的能量密度、安全性和超长循环寿命。20吨级水稳定性固态电解质关键核心材料产线于近日正式投产。
相关固态电池材料理论上可应用于手机等消费电子产品、心脏起搏器等智能穿戴设备、垂直起降飞机（起飞重量2.1~2.8吨）、无人机、智能机器狗（负重50~80公斤、最高时速度22公里）、关键枢纽中心与指挥中心的固态储能电芯、工业自动化母机等场景。目前，固态电解质粉体、浆料、近零膨胀的硅碳负极材料已通过多轮客户测试，结果符合预期；部分应用场景的半固态电池产品制造已完成，半固态电池已在测试阶段。
基于锂供体反应技术提出电解质相变策略，制备对空气本征稳定的石榴石型电解质，从根本上消除其与H2O和CO2之间的化学反应，增强石榴石型电解质材料对空气和水的稳定性；以先进的固态阻燃电解质技术解决了安全问题，使得电池能量密度及充放电速率大幅提升；采用先进的制备技术实现多尺寸、高致密（＞99%）氧化物固体电解质热压陶瓷片批量化生产；基于关键界面技术，实现固态锂电池循环超1250次（1C），处于同类电池领先水平。
以赵东元院士获国家自然科学奖一等奖的“有序介孔高分子和碳材料的创制和应用”为载体，开发出的具有高比表面积、高孔隙率和高连通性等特性的均孔碳基骨架。提出了有机-有机自组装新思想，颠覆了多孔碳活化制备策略，创制了有序介孔碳材料，实现了有序介孔碳材料孔道结构、微纳结构和功能的精准调控。孔径分布集中且均一，完全有序介孔结构，无融合大孔，根据需要可控可调，基于均孔碳基构筑的硅碳负极在极片膨胀率和倍率性能方面具优势。
利用有序孔道结构诱导硅烷均匀沉积（CVD），提出了有序硅碳负极的概念，通过原位表征技术确认了高容量近零膨胀硅碳负极材料的成功构筑。采用界面灌注/沉积策略，利用孔道的空间限域作用，在介孔碳孔道内部部分填充超小单质硅颗粒，从根本上解决了硅碳负极表观膨胀难题，构筑了新型高容量近零膨胀均孔碳基碳硅负极材料，具有容量高、首效高、高稳定性等优点。
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