陈立泉：深耕锂电半世纪，成就液态、固态、钠离子电池三大技术领跑地位
我国新能源汽车产销量连续十一年稳居全球第一，全球超过70%的锂电池产自中国……这一系列耀眼成就的背后，离不开一位科学家的奠基性贡献。他就是中国工程院院士、中国科学院物理研究所研究员陈立泉。
他被行业尊称为“中国锂电池领域奠基人”，但他总是拒绝这个称号，摆摆手说：“这个分量太重了，我只是做了我应该做的。”
2026年7月8日，陈立泉获得“2025年度国家最高科学技术奖”。
陈立泉获颁国家最高科学技术奖证书后，说：“这一殊荣不仅属于我个人，属于中国科学院物理研究所，更属于与我们并肩作战、支持帮助过我们的领导和朋友，属于我国锂电池领域。”
36岁确立人生方向
研究锂电池
1976年圣诞节前，陈立泉被派往德国马克斯·普朗克固体化学物理研究所（以下简称马普固体所）访学，研究方向是晶体生长。
陈立泉在海外访学。
来源：中国科学院物理研究所
一天，恰遇马普固体所的公众开放日。陈立泉看到，扣子大小的电池摆在桌子上，材料是氮化锂，旁边则摆放着铅酸电池。陈立泉拿到手里仔细观察，发现铅酸电池很沉，而这枚“扣子”竟没什么重量。
陈立泉心中一动。他想起最近所里都在研究氮化锂晶体，疑惑为什么大家对氮化锂如此着迷。
很快，陈立泉弄清了缘由。氮化锂是一种离子导电的材料，用它制造的固态电池，能量密度远远高于铅酸电池，未来有可能应用于电动汽车。他立马冒出一个念头：要不要改方向？
趁着物理所同事郝柏林到德国访问的机会，陈立泉把所见所闻告诉郝柏林，并问道“是否可以转到新方向”。郝柏林毫不犹豫地表示“肯定的，应该做”。
按照要求，陈立泉立刻一纸“家书”向物理所打报告。大约一个月后，物理所回信“同意”。
那是在上世纪70年代的中国，自行车还未普及，陈立泉也已经36岁了。这是他第一次“冒险”。时至今日，陈立泉身上的果敢、勇气和魄力仍依稀可见，这不仅是他个性使然，更来自早已铭刻在心的家国情怀。
1961年，中国科学技术大学技术物理系推荐陈立泉进入物理所，在新成立的半导体实验室实习。自此至出国前的10余年里，陈立泉涉猎过半导体、高温超导等，也取得了一系列研究成果。“前10年，需要干啥我就干啥，换的花样比较多。”他幽默地讲述着。
这一次同样如此。陈立泉预感，未来中国能源发展需要氮化锂这类材料。于是，他仅用5个月就完成了原计划一年的晶体生长任务。在访学的一年多里，陈立泉发表了4篇论文，基本掌握了固态离子学领域的关键知识。
转攻液态锂电池
中国第一块A型锂离子电池诞生
1978年8月，陈立泉学成归国。在物理所的支持下，他牵头组建了国内首个固态离子学实验室，并立下“军令状”：“三年国内立足，三年国际上有一席之地”。
陈立泉结束德国访学回国。
来源：中国科学院物理研究所
在中国科学院的体系化支持下，陈立泉团队经过近十年的艰辛探索，于1988年成功研制出我国第一块固态锂电池，但其距离商业化应用仍然很遥远。
就在此时，全球锂电池技术方向却发生转变。20世纪90年代初，日本索尼公司率先实现液态锂离子电池商业化。陈立泉果断作出决定：“先放下固态锂电池的研究，转攻液态锂离子电池。”
1994年，陈立泉团队建立起实验室级别的圆柱形锂离子电池生产线。由于没有先例可循，他在生产线上亲力亲为，当了一年多的工人。这段经历让陈立泉受益匪浅。“这一年多的工人经历，让我透彻了解了锂离子电池生产的每个环节，使科研工作更贴近实际应用。”他说。
1995年，中国第一块A型锂离子电池诞生了；
1996年，电池测试性能达到国际先进水平；
1998年，我国第一条年产20万只锂电池的中试生产线建成；
……
至此，中国锂电池产业化之路正式开启。
陈立泉用借来的设备研制液态锂电池。
来源：中国科学院物理研究所
1999年，陈立泉受中科集团董事长张云岗之邀，担任特别顾问，推动宁德时代公司成立。而后，他又发现并培养了另一位“冒险家”——宁德时代现任董事长曾毓群。
2009年，全球锂电池产业发展日趋激烈，尤其是日韩企业几乎占据压倒性领先优势。陈立泉与宁德时代时任董事长张毓捷两位“冒险家”击掌盟誓：“中国锂电突围从CATL开始！”全中资宁德时代新能源科技股份有限公司（CATL）成立了。
这是陈立泉的第二次“冒险”，为我国锂电池从跟跑到领跑作出奠基性贡献。
在国家项目的大力支持下，锂电池领域政产学研紧密合作。2014年，中国锂电池行业超过日韩，成为世界第一。
基础研究让锂电突围有“底气”
打破国外对磷酸铁锂材料垄断
在发展产业的同时，陈立泉始终坚持基础研究，努力实现原材料创新突破。他深知，这是中国锂电突围的“底气”“王牌”。
拿磷酸铁锂来说，这种材料由诺贝尔化学奖得主约翰·古迪纳夫首先发现，但它的电子电导率太低，几乎没法直接用。国外公司的办法是在磷酸铁锂颗粒表面包一层碳，让电子能跑起来，并为此申请了ZL。后来，这份ZL被加拿大魁北克水电公司买走，变成了收费的“利器”，使用磷酸铁锂的企业都会被收取每吨2500美元的ZL许可费。
陈立泉立足基础研究，从材料的微观结构开始研究，发现它是一种“一维”离子导体。顺着这个基础认识，他和学生黄学杰提出了新方案：在铁位置上掺杂极少量的钠。计算结果显示，电子电导率提升了整整7个数量级，材料自身的导电问题从根上被解决了。
2004年，他们为这项原创技术申请了ZL，打破了国外原始ZL对磷酸铁锂材料的垄断。
如今，磷酸铁锂以低成本占据近80%的市场份额，与这场釜底抽薪的胜利密不可分。
同样的思路也用在钴酸锂上。这种材料能量密度最高，但有个致命弱点：充电电压超过4.2伏，氧原子就往外跑，电池迅速衰减。
陈立泉团队从基础原理出发，早在2001年就拿出了方案，给钴酸锂颗粒穿上一层纳米级氧化铝“铠甲”。这层膜薄到能让锂离子自由穿过，却死死拦住氧原子。2011年，比利时优美科公司起诉中国企业侵权，中国企业反击的证据，正是这件更早的“纳米铠甲”ZL。面对更早的ZL证据，优美科公司选择庭外和解，此后再也不提收ZL费的事。
陈立泉在办公室工作。
来源：中国科学院物理研究所
往前追溯，陈立泉对基础研究的重视一以贯之。1996年，他看到硅负极的潜力，硅的容量是石墨的十倍，但其在充放电时体积膨胀好几倍，没人敢用。他的想法很朴素：把硅做成纳米级小颗粒，再怎么膨胀也有限。循着这一思路，他安排博士生接力攻关。
1997年，陈立泉和学生李泓等在国际上首次提出纳米硅作为锂离子电池核心负极材料，并申请该领域的首个ZL，发明了“元宵”和“鱼皮花生”结构材料，攻克了纳米硅难分散、副反应严重等难题，并实现工程化应用。
二十多年后的今天，这项基础研究的成果已实现万吨级量产，成为中国拥有完全自主知识产权的核心材料。“我们做基础研究，申请ZL，不是为了收钱，是为产业争取生存权。”陈立泉说。
正是依靠扎扎实实的基础研究、超前的ZL布局，中国锂电池产业才能在激烈的全球竞争中，既做得大，也站得稳。
重启固态，前瞻布局钠离子电池
就在液态锂离子电池产业蓬勃发展之际，2013年，陈立泉却将目光悄然转回了他梦想开始的地方——固态电池。
“目前液态锂电池的能量密度已逼近极限，安全性也存在不足，这些都严重制约了其进一步发展。”陈立泉深知，只有啃下固态锂电池这个硬骨头，中国锂电池产业才能保持领先优势。
然而，固态锂电池攻关之路充满挑战。就连约翰·古迪纳夫也曾直言：“我不相信你们能做出可以使用的固态电池。”
面对国际权威的质疑，陈立泉内心始终憋着一股劲。“最关键的是解决界面问题，让其实现有效导电。”他带领团队一直试图解决在固态电池中持续保持固固接触这一世界级难题。
功夫不负有心人，2016年，陈立泉和李泓创新性提出原位固态化技术路线，在国际上率先解决了固固接触的世界难题，形成了固态电池整体解决方案。
“这是创新性很强的研究，就像中国锂电池是由跟跑到领跑，最终我们希望固态电池也全面领跑。”陈立泉说。
陈立泉。来源：国家科学技术奖励工作办公室
2023年，陈立泉团队研发的全球量产能量密度最高的固态动力电池，成功应用于新能源汽车，同时，全球首套兆瓦级固态储能系统也实现示范运行。
中国，在全球固态电池赛道上，再次抢占了制高点。
但陈立泉想得更远。立足我国富煤、贫油、少气的国情，他前瞻布局钠离子电池，提出“锂/钠协同”思路。“我国锂资源进口比例超75%，不能抱有幻想”。钠离子电池资源丰富、成本更低，与锂电池原理相似、制造可共享，为国家能源多元化开辟新路径。
此后数年，团队在正极材料、负极硬碳、电解液体系等关键环节逐一攻关，从实验室到中试线，再到规模化量产，一步步将这条“备用赛道”跑成现实。
世界首座100千瓦时钠离子电池储能电站、全球首套兆瓦时钠离子电池光储充智能微网系统……一个又一个“世界第一”诞生在中国，让我国在新型储能这条赛道上再次夺得先发优势。
回望半世纪科研路，从固态出发，转攻液态，再回归固态并前瞻钠电，陈立泉的每一次转向都踩准了中国能源发展的节拍。这份远见与坚守，在业界早已有目共睹。
2020年，第四届国际储能创新大赛将“储能杰出贡献奖”颁给了他。颁奖词这样写道——
呕心沥血，精益求精。他被誉为“中国锂电研究第一人”。
他怀揣电动中国梦，坚守锂电研究四十余年，带领团队解决了国内锂电池规模化生产的科学、技术与工程问题。是我国锂电产业的先驱者和开拓者。
他带领团队率先建成了我国第一条锂离子电池中试生产线，将国内锂离子电池推向产业化;他率先提出固态锂电池的概念，并成功将其推向产业化;在他的带领下实现了锂离子电池从“中国制造”到“中国智造”的转变;助推我国锂电池产业从并跑到领跑，实现了对日韩等锂电传统强国的超越。
他兢兢业业，百年树人，为国家培育大批栋梁之才!
他淡泊名利，潜心科研，以无悔人生抒写榜样力量!
他就是“2020中国储能杰出贡献奖”获得者中国工程院院士陈立泉先生。
五年后的今天，86岁的陈立泉依然活跃在科研一线。当年的颁奖词已成过往，而他为中国锂电“蓄能”的故事，仍在继续。
本文综合整理自《科技日报》“最高奖获得者陈立泉：为中国锂电“蓄能”半世纪！86岁仍活跃在科研一线”、《中国科学报》“陈立泉的“冒险”之旅”、《光明日报》“陈立泉：为中国锂电蓄能半世纪”。
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