COFs 材料在固态电池中的应用
【国联化工|COFs 新材料深度】量产在即，固态电池只是冰山一角
相关标的近期表现亮眼，3 月我们发布了市场上首篇 COFs 深度
COFs 可能是性能最优的多孔材料：COFs 最大的优势在于可设计性，是近年来
备受关注的一类多孔材料，或具备远超分子筛、介孔硅和 MOFs 的应用空间。
但 COFs 规模化制备是产业化痛点。
耀科新材联手南开领军人物，共同实现 COFs 量产：南开大学张振杰教授是国内
COFs 领军人物，耀科新材利用其首创的熔融聚合法已实现了吨级突破，成本从
万美元级已优化至百美元级。（宝丽迪公司 23 年与南开大学的张振杰教授合资
建立耀科新材料）
固态电池只是冰山一角，对传统树脂和分子筛降维打击：COFs 作为固态电池电
解质可提高电导率，宁德时代已有相关正极专利。此外，COFs 在核污染处理、
气体存储与吸附、催化和生物医学都有广阔的应用，对传统吸附树脂和分子筛
是降维打击。
风险提示：COFs 材料规模化生产遭遇瓶颈、市场拓展不及预期、成果和设备转
化风险、知识产权风险
COFs 材料在固态电池中的应用 20240422
会议要点
1、COFs 材料在固态电池中的应用
COFS 材料在固态电池中作为电解质的应用还处于研发阶段，其主要挑战在于提
高电导率和降低成本。相比于硫化物和氧化物电解质，COFs 在离子电导率、电
化学窗口和热稳定性方面并不占优，但其在空气稳定性方面表现较好。
2、COFS 材料的性能指标与成本
COFs 材料作为固态电解质，其电导率、电化学窗口和热稳定性是关键性能指
标。目前，硫化物电解质在这些指标上表现最佳，氧化物次之，而 COFs 和聚合
物电解质在常温下电导率较低。COFs 材料的成本较高，价格按克计算，而硫化
物和氧化物电解质虽然也较贵，但价格较低，按公斤销售。
3、固态电池产业化的挑战与前景
固态电池的产业化面临成本和性能的双重挑战。目前，硫化物和氧化物电解质
由于其较高的性能，更受市场推崇。COFS 材料虽然在某些性能上不占优，但其
在空气稳定性方面的优势可能使其在未来成为固态电池的一个潜在选择。
4、固态电池的商业化进程
宁德时代等电池制造商正在研发使用 COFs 材料的固态电池但目前 COFS 材料的
使用量相对较小，主要用于提高电池的充电速度和安全性。随着技术的进步和
成本的降低，预计 COFs 材料在固态电池中的应用将逐渐增加。
5、COFS 材料的供应商与合作模式
振华新材等材料供应商正在与电池制造商合作开发 COFS 材料并可能在未来成为
固态电池电解质的主要供应商。目前，电池制造商主要通过自主研发和合作模
式获取 COFs 材料，随着产业化的推进，可能会有更多的电池制造商选择从专业
材料供应商处采内:
6、固态电池的成本构成
固态电池的成本主要由正极材料、负极材料和固态电解质构成,目前，硫化物电
解质的成本最高，而 COFs 材料由于其价格昂贵,也在固态电池成本中占有一席
之地。随着技术的发展和规模化生产的实现，预计固态电池的成本将逐渐降
低。
7、COFS 材料在电池性能提升中的应用
COFs 材料由于其特殊的孔隙结构，可以提高电池的离子电导率和充电速度，同
时减少界面阻抗。宁德时代的神行电池已经采用了 COFs 材料，实现了快速充
电。未来，随着 COFs 材料成本的降低和性能的提升，其在电池正极和负极材料
中的应用可能会增
加。
8、硅碳负极的发展现状
硅碳负极因其高能量密度而备受关注，目前国内有多家公司在进行研发，其中
贝特瑞和天门仙岛（？）在硅氧负极方面表现较好，而南京智德和罗龙新材料
在硅碳负极方面具有一定优势。随着技术的进步，硅碳负极有望在未来取代硅
氧负极，成为主流。
Q&A
Q:固态电池产业化的关键是否在于固态电解质材料的研发?如果解决了电解质问
题，固态电池产业化是否就成功了一半?
A:固态电池产业化的关键确实在于固态电解质材料的研发。目前固态电池的成
本中，固态电解质占据了一半以上的比例。因此如果能够研发出合适的固态电
解质，固态电池的产业化进程将会大大的推进，可以说解决了电解质问题，固
态电池产业化就成功了一半。
Q:固态电池目前面临的主要挑战是什么?固态电解质的电导率问题如何解决?
A:固态电池目前面临的主要挑战包括成本问题、性能问题、电导率问题、界面
阻抗问题以及锂离子传输速率问题。固态电解质的电导率相比液态电池的电解
液隔膜要低很多，这导致了锂离子传输效率低下，电池在充放电过程中发热严
重，电量损失大。目前，固态电解质的电导率是制约固态电池发展的关键因
素，包括氧化物、硫化物和有机聚合物在内的不同技术路线都在尝试解决这一
问题，但都尚未完全解决。
本文作者可以追加内容哦 !
