| 学科专业评审组： | 能源与化工组 | | 项目名称： | 高安全宽温域碱金属电池关键技术及装备应用 |
| 提名单位： | 陕西省科学技术厅 |
| 提名等级： | 二等奖 |
| 提名单位意见： | 本项目面向国家“双碳”战略与新能源电网重大需求，攻克了极端气候区储能系统温域适应性差、循环寿命短、安全风险高的行业难题，通过材料-器件-装备全链条创新，突破了“电池复合固态电解质纳米晶粒重组-梯度界面协同调控”等技术，突破传统碱金属电性能极限，实现能量密度突破500 Wh/kg的电池制造。研制生产了智能自动化电解质/电极制备装备，融合新型电极制造工艺，降低生产能耗与工艺成本，推动储能装备国产化，打破国外技术垄断。产品应用在长庆油田等极端环境场景建成“光-储”多能互补示范工程，绿电消纳率提升，网电功率波动降低，为高海拔/高纬度地区可再生能源规模化应用提供标准化解决方案。该项目原创性强、成熟度高、产业带动效应显著，填补了宽温域高安全储能技术空白，对保障国家能源安全、支撑新型电力系统建设具有重大战略意义。 |
| 项目简介： | 
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| 客观评价： | 
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| 应用情况和效益： | 
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| 主要知识产权和标准规范等目录： |  |
| 主要完成人： | - 姓名：唐伟
排名：1
行政职务：无
技术职称：教授
工作单位：西安交通大学
对本项目技术创造性贡献：解决了碱金属负极在充放电过程中枝晶生长和电极形变等问题，兼顾高功率循环下的沉积安全性与电解液稳定性（科技创新1）。通过表面修饰、稳定碱金属-电解质界面的构建和电解液的结构设计等方面的研究，提出复合界面散热与凝胶化融合策略，通过“强+弱”宽温域电解液分子设计思想，阐明了溶剂化结构演化与电导-稳定性的本征关系（科技创新2、3）。证明材料见必备附件1、2、3。
曾获国家科技奖励情况：无 - 姓名：赵宇鑫
排名：2
行政职务：无
技术职称：正高级工程师
工作单位：中国石油集团工程材料研究院有限公司
对本项目技术创造性贡献：探究高性能电池器件在先进气体传感器及监检测设备电源系统中的工程化应用，评估了高安全宽温域电池替代现有电源系统对监检测装备重量体积、续航及运行稳定性的提升能力，总结了商业化应用的改进方向。（科技创新4、证明材料见其他附件-应用情况佐证材料3）
曾获国家科技奖励情况：第四届山东省专利奖二等奖；第二十三届中国发明专利奖优秀奖；中国石化前瞻性基础性研究科学奖一等奖 - 姓名：吴宇平
排名：3
行政职务：主任
技术职称：教授
工作单位：东南大学
对本项目技术创造性贡献：构建混合碱金属电池全链条材料-器件技术，突破了碱金属电池能量密度极限。（科技创新2，证明材料见其他附件-其他1、2）研究了新型固态电解质正极材料的设计和制备、离子和电子传输通道的优化和正极材料的表面修饰改性等方面。（科技创新1，证明材料见其他附件-其他7）
曾获国家科技奖励情况：2024年获全球高被引科学家；2021年获全球前2%顶尖科学家终身科学影响力榜；2021年获“英国皇家学会会士”称号；2019年获阿尔伯特·纳尔逊·马奎斯终身成就奖；2015年获全球最具影响力科研菁英；2009年上海市科技启明星
- 姓名：任小荣
排名：4
行政职务：无
技术职称：高级工程师
工作单位：中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司
对本项目技术创造性贡献：完成了电池产品在油田井场“分布式光伏+储能”微电网技术体系的整合和协同优化，评估了共场用电负荷与电池储能系统的联动试验及系统效率，推动了项目成果在油气行业绿色转型需求场景下的应用。（科技创新4、证明材料见其他附件-应用情况佐证材料3）
曾获国家科技奖励情况：曾获国家环境保护部、内蒙古自治区、中国石油集团公司、中国石油和化工自动化应用协会等省部级技术发明奖和科技进步奖共9项。 - 姓名：舒程勇
排名：5
行政职务：无
技术职称：副教授
工作单位：西安交通大学
对本项目技术创造性贡献：解决了固态电解质不能兼顾离子电导率和界面相容性问题，提高了碱金属电池的电化学性能和循环稳定性（科技创新2、3，证明材料见其他附件-其他7），实现了高能量密度和长循环寿命。开发了干湿法协同的碱金属电极制备工艺及技术，完成了相关3D打印智能制造装备的开发与技术迭代（科技创新4，证明材料见其他附件-其他5、6）。
曾获国家科技奖励情况：2025年宁德时代第一届零碳科技大赛优秀奖（排名第一） - 姓名：汪涛
排名：6
行政职务：副主任
技术职称：副研究员
工作单位：东南大学
对本项目技术创造性贡献：构建混合水系碱金属电池全链条材料-器件技术，揭示了高压氧化物正极宽温域下的晶格氧析出与副反应动力学，为动力电池、电网储能等领域提供颠覆性技术方案。（科技创新2、证明材料见其他附件-其他11）
曾获国家科技奖励情况：2023年获东南大学“小米青年学者”称号；2023年获东南大学“至善青年学者（A类）”称号；2023年获江苏省能源研究会青年科学技术奖；2023年获江苏省科协青年科技人才托举工程项目；2023年获第九届江苏省“互联网+”大学生创新创业大赛二等奖（第一指导老师）
- 姓名：韩督昭
排名：7
行政职务：无
技术职称：工程师
工作单位：中国石油集团工程材料研究院有限公司
对本项目技术创造性贡献：针对锂负极循环中枝晶生长诱发失稳与安全隐患关键问题，建立热动力学耦合枝晶调控策略，基于多物理场仿真支撑锂负极空间可控沉积研究（科技创新2）。完成了先进电池器件在传感及监检测装备中的应用验证和整体性能评估，推动了系统集成与产业化落地（科技创新4）。证明材料见其他附件-应用情况佐证材料3
曾获国家科技奖励情况：无 - 姓名：张蕾
排名：8
行政职务：无
技术职称：高级经济师
工作单位：中国石油集团工程材料研究院有限公司
对本项目技术创造性贡献：推动了高性能电池装备作为监检测系统供电电源在油气田现场复杂环境下的工程化应用验证，发展了电池本征安全设计和环境适应性评价指标体系，为产业化落地提供了应用场景及数据支持。（科技创新4，证明材料见其他附件-应用情况佐证材料3）
曾获国家科技奖励情况：基于可靠性的进口油气输送钢管检验技术及检验模式研究与应用,获得中国质量协会（质量技术奖）二等奖 - 姓名：杨康
排名：9
行政职务：无
技术职称：无
工作单位：高能数造（西安）技术有限公司
对本项目技术创造性贡献：完成了相关3D打印智能制造装备的开发与技术迭代，并具备小试、中试级全固态电池小批量连续制造能力，全面助力全固态电池产业研发加速。（科技创新4，证明材料见其他附件-应用情况佐证材料4及其他3、4）
曾获国家科技奖励情况：无 - 姓名：李佩珊
排名：10
行政职务：无
技术职称：工程师
工作单位：中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司
对本项目技术创造性贡献：完成了油田现场生产环境下 “光-网-储”多能互补系统中储能电池的优选、容量匹配计算与参数配置要求，推动了油井全工时状态下用能、供能、储能的现场系统测试验证与联动试验，推动了高安全宽温域电池装备及储能系统在油气生产场景下的应用转化。（科技创新4，证明材料见其他附件-应用情况佐证材料3）。
曾获国家科技奖励情况：全国第三届“创青春”中国青年碳中和创新大赛-西北赛区区域赛铜奖。
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| 主要完成单位及创新推广贡献： | - 单位名称：中国石油集团工程材料研究院有限公司
单位贡献：将项目成果应用于本单位承担的油气田现场监检测现场技术服务及自供电监测设备所需的便携式或固定式供电电源，有效解决了传统电源系统体积大、重量重、耐高低温能力弱及安全性不足等问题。通过电池材料、结构和工艺的协同优化，实现供电能力的综合提升，为野外复杂苛刻环境提供了可靠的能源保障，同时减轻人员负担、降低电源失效引发的服务与监测中断风险，为国产化高性能电池装备在工业生产安全监检测等高要求场景的应用拓展了市场空间。
- 单位名称：中国石油天然气股份有限公司长庆油田分公司
单位贡献：通过构建“光电+网电+储能”多能互补供电管理系统，以储能为核心实现绿电优先调度与供电单元智能切换，显著提升井场绿电利用率并有效抑制电网功率波动。在分布式光伏场景中，系统通过储能高效充放电优化与夜间绿电调用策略，大幅降低传统网电消耗，为油田打造近零碳井场提供可复制技术路径。其应用通过降本增效、增强运行可靠性及减少碳排放，既推动企业用能结构绿色转型，又契合“双碳”战略需求，为油田行业规模化推广清洁能源提供了兼具经济性和可持续性的解决方案。
- 单位名称：西安交通大学
单位贡献：针对宽温域工况下碱金属（如锂/钠）枝晶生长与热失控风险，首创石墨烯基梯度热导隔离膜，通过三维网状散热结构设计，实现-40~60℃温区内枝晶热点快速耗散，结合原位表征揭示“温度-应力耦合枝晶生长”机制，提出动态压力自均衡界面调控策略，抑制宽温域下金属沉积不均匀性，为极端环境电池安全防护提供理论支撑。开发原位热固化宽温域固态电解质，基于双功能交联剂设计，提出钠电池“强+弱”溶剂互锁电解质（NaOTf-DOL/G4），利用DOL分子氢键锚定效应稳定溶剂化结构，使钠金属电池在-40℃下离子电导率达3.12 mS/cm，刷新低温钠电性能纪录，突破了传统固态电解质低温离子阻塞与高温界面剥离难题。创新碱金属/低维材料复合电极干法直印技术，基于多喷头协同温控系统，实现低温环境下金属负极微纳结构导电网络的跨尺度集成。形成从材料-器件-装备的全链条技术，支撑高安全宽温域碱金属电池在极地科考、电网调频等场景的规模化应用。
- 单位名称：东南大学
单位贡献：围绕低温电池核心技术瓶颈，在材料设计-界面调控-系统集成层面实现突破性创新，并推动技术产业化落地，提出水系混合电池全链条技术，适配寒区电网储能场景。针对固态电解质中锂枝晶导致短路的问题，提出“迂回与缓冲”策略，通过构建粗细晶粒结合的双峰微观结构，结合两种晶粒的优势以提升性能。提出一种通过柔性分子设计前驱体实现选择性杂原子掺杂的策略，以苯并噁嗪树脂为原料，一步法原位制备出具有批次一致性的氮/硫单掺杂或共掺杂硬碳，作为钠离子电池负极材料。通过分子设计工程优化硬碳负极的储钠性能，为电极材料的改性提供了重要视角，且可推广至其他电极材料体系。
- 单位名称：高能数造（西安）技术有限公司
单位贡献：面对国内同类型产品和技术空白的局面，公司开创性地将项目的技术成果与3D打印智能制造工艺相融合，成功突破全固态电池产业化瓶颈，为提升国内全固态电池制造工艺水平、加速产业化进程提供了核心支撑。凭借创新工艺省去溶剂回收和烘干环节，实现设备投资降低40%以上，电极生产成本减少20%-30%，大幅优化了碱金属固态电池的生产经济性。技术上完美适配未来电池发展方向，不仅是固态电极制造的理想选择，还支持超厚电极和硅基负极应用，可显著提升碱金属电池能量密度，为高能量密度电池的研发与生产奠定坚实基础。公司基于该碱金属固态电池技术，开发出了多类型全体系的电极制备装备，为中国电池产业突破国外湿法设备垄断、实现全产业链自主可控提供了重要机遇，成为推动电池行业降本增效和技术升级的关键路径，近3年并已完成了千万级的设备销售额。
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| 完成人合作关系说明： | 完成人合作关系说明：1
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