7月18日，青岛市委、市政府隆重召开全市科技创新大会，表彰2024年度青岛市科学技术奖获奖单位与个人。由青岛能源所固态能源系统技术中心主任崔光磊研究员领衔完成的项目“低成本二价离子电池关键基础科学问题研究”荣获2024年度青岛市自然科学奖一等奖，主要完成人为崔光磊、赵井文、杜奥冰、董杉木、崔子立。

该项目瞄准新能源产业及深海、深地等国家重大战略需求，致力于开发高比能、低成本、长寿命、高安全性且资源丰富的新型储能体系，重点聚焦锌、镁等典型二价离子电池面临的核心基础科学挑战。由于锌、镁离子具有两电荷、裸离子半径小、电荷密度高、极化能力强等特性，其电池实用化长期受制于三大瓶颈：高电荷密度导致离子解离困难以及脱溶剂化动力学迟缓；电解质分解产物易在负极界面引发钝化等副反应；离子在固态正极中是迁移能垒过高，阻碍可逆嵌脱。

历经十余年系统性的平台建设和基础攻关，研究团队取得了一系列具有原始创新性的科学发现：首创了共熔电解质分子结构的设计策略，解决了二价离子解离难与脱溶剂化慢的难题；揭示了锌/镁金属负极界面失效的动态演化机制与规律，并首次发现了原位界面保护机制的存在；提出了正极惰性离子激活效应，显著提升了二价离子固相扩散动力学及可逆存储容量。这些突破性发现破解了二价离子电荷分离与溶剂化能垒协同优化的关键瓶颈，填补了锌、镁金属界面稳定化保护机制的理论空白，为开发高性能二价离子电池正极材料提供了全新范式。

基于上述原创性基础研究成果，团队成功开发出完整的二价离子电池单体电芯制造工艺与系统集成技术，并已在深海电源装备、低速电动车、离网能源系统等多个领域实现示范应用，为该类电池的工程化与产业化奠定了坚实基础。

图1?低成本二价离子电池的关键基础科学问题及获奖项目的重要科学发现与技术突破?

固态能源系统技术中心长期深耕电化学储能领域，特别是在锌、镁二价离子电池方向上潜心攻关，致力于解决“卡脖子”难题与技术瓶颈。此次荣获青岛市自然科学一等奖，标志着团队在新型二次电池基础研究领域的深厚积淀与卓越创新能力得到了权威认可。

本项目的实施不仅为二价离子电池领域构建了全新的科学认知框架，有力推动了该领域从经验摸索向理性设计的跨越，更为我国发展绿色、安全、经济的下一代储能技术提供了关键科学支撑， 对实现新能源材料与器件的自主可控和产业化应用具有重大战略意义。（文/图?杜奥冰、赵井文）