关于发布超越传统的电池体系重大研究计划2026年度项目指南的通告国科金发计〔2026〕7号国家自然科学基金委员会现发布超越传统的电池体系重大研究计划2026年度项目指南,请申请人及依托单位按项目指南所述要求和注意事项申请，国家自然科学基金委员会2026年1月26日超越传统的电池体系重大研究计划2026年度项目指南超越传统的电池体系重大研究计划面向“双碳”战略和国家安全的重大需求,针对储能电池与动力电池在能量密度、功率密度、安全性、环境适应性、资源与成本等方面面临的关键科学问题和技术瓶颈,发展超越传统的电池体系和相关理论,为我国下一代电池创新发展提供科学支撑，一、科学目标聚焦电池体系的能量与物质可控输运规律,突破传统平板电极界面电荷层理论、“摇椅式”嵌脱储能机制、传统电池材料体系与架构以及当前研究范式等,发挥多学科交叉融合研究优势,围绕超长寿命、高稳定性储能电池与超高比能动力电池新体系创新,取得前瞻性基础研究成果,引领全球电池科技变革,支撑我国“双碳”战略和能源科技自立自强，围绕上述科学问题,以总体科学目标为牵引,对于探索性强、选题新颖、前期研究基础较好的申请项目,将以培育项目的方式予以资助,研究方向如下:1.电池新概念及新结构，针对电池体系动态、工况下关键信息采集和分析的瓶颈,特别是难以研究真实工况下电池的热失控问题,发展先进的原位、工况表征新方法与智能检测新技术,阐明电极材料结构组成、电解液(或固体电解质)与界面微观结构及动态演变规律;利用超快红外光谱等谱学探测技术,实现对电池材料在电化学反应过程中瞬态行为和分子层次的快速监测,提供对电池内部微观界面和反应动力学的实时高分辨率观察,辅助精确捕捉反应中的短时间变化和动态特性,加深对电池内在反应机理的理解，围绕前沿科学问题和产业重大需求,以总体科学目标为牵引,对于前期研究成果积累较好、对总体目标有较大贡献的申请项目,将以重点支持项目的方式予以资助,鼓励与企业联合申报,研究方向如下:1.锂/钠电池共性科学问题解析与颠覆性解决对策，针对现有锂/钠电池体系中长期循环面临的负极可逆性差、枝晶生长难控、界面易失效与电池安全风险高、极端环境服役受限等共性基础科学问题,发展人工智能辅助的工况环境锂电池高维复杂物理模型和高时空与能量分辨的工况条件原位探测方法,精细表征电池充放电过程负极微观形核跨尺度生长机制,基于多物理场与多参数耦合作用机制实现精确计算,创制高可逆性与枝晶抑制新型负极材料;发展先进的表征新方法,揭示固体电解质界相(SolidElectrolyteInterphase,SEI)和正极电解质界面(CathodeElectrolyteInterphase,CEI)的形成机制和离子输运机理,建立描述SEI和CEI多维度、多尺度物化性质的定量参数,阐明电极结构、电解液、工况条件等因素对SEI和CEI形成、离子输运机理和物化性质的影响规律,建立可靠的SEI和CEI力、电、化学等方面性质的数据库,通过机器学习等方法解析其对电池性能的影响,提出新型电池结构-性能系统性优化的颠覆性策略，(申请团队需由长期深耕电池领域与长期深耕先进表征领域的申报人组成)针对电池材料及其表界面因环境和探测源敏感而造成的真实结构难以表征的问题,开发低剂量成像、谱学等原位无损表征技术,揭示环境敏感、探测源敏感电池材料及其表界面的本征演化规律和安全失效机制,提出能量安全高密存储新策略,为高安全电池研制提供科学依据和技术方案;依托大型科学仪器装置和其他先进无损表征技术,揭示电极结构和电极-电解液表界面关键动态变化过程中的新原理、新机制为导向,构建基于多仪器联用的无损表征系统,实现共点(面)、同时刻信息采集;发展覆盖电池全生命周期的多维度无损表征技术,在多维度、可视化解析电池反应过程中的应用,高时间-空间-能量分辨、多维度、可视化解析电池反应过程的新原理、新机制,建立针对电池体系关键动态过程的多模态全局表征新范式，针对现有储能电池安全性不足、服役时间短和资源受限等问题,开发基于丰产元素的新型高安全正负极(或电活性物质)、电解质等关键材料;发展基于氢电极的新型储能电池体系及核心材料;通过先进表征和模拟方法,阐明电化学反应过程和能质传输过程基本规律,多尺度厘清电池失效机制,并提出结构调控策略，针对极寒、高压力、微重力、高湿度、强冲击、高加速度、强辐照等极端环境与力学条件下的能量可逆存储和高效转化需求,特别是低轨互联网卫星、深海及极地科考设备长效稳定供电等场景,研究极端条件下电池性能退化现象与材料失效机制,构建失效特性的原位感知和智能诊断技术;开发极端条件用新型高活性、高稳定电极材料与宽液程、快传质电解液,厘清电极材料和电解液的微观结构、化学组分与极端低温下质、荷传输动力学及界面演化行为的构效关系;建立基于描述符的电池材料智能寻优算法与模拟极端条件下的电池器件数字化设计平台;发展极端条件下快传质、高稳定电极-电解液界面调控方法与具有环境动态响应能力的电池新体系,推动电池新体系在极端条件下的集成应用验证，针对现有飞行器动力电池能量密度不足、充电速度慢、低温低气压环境下性能衰退严重等难题,提出颠覆性的电池关键材料及体系,构建有序通道实现高效载流子输运,通过开发原位电化学表征新技术,多尺度解析电池表界面结构演化规律,揭示热-电-力-化学耦合下的电池性能衰退与热失效机制,构建大尺寸飞行器动力电源的多物理场耦合模型,发展高比能、高安全、高功率、耐低温、耐低气压的电池新体系,实现电池能量密度高于600Wh/kg、功率密度不低于1000W/kg且能在的-20℃和0.7个大气压下运行的性能突破，针对固体电解质中载流子在复杂固相环境下的输运机制尚缺乏系统性理论、界面力-电-化学多场耦合失效难控以及新材料研发周期长等共性基础科学问题,发展人工智能辅助的跨尺度高维物理建模与仿真方法,突破传统模拟的时空尺度限制,建立完善的阳离子在不同晶格、非晶及界面相中的固相输运理论体系,阐明多场耦合工况下离子迁移势垒与微观结构演化的构效关系;发展高时空分辨的原位表征技术与高通量实验验证方法,精准捕捉离子输运通道的动态特征与界面反应机理,为理论模型提供关键物理参数校验;构建融合高精度计算与实验数据的固体电解质多模态数据库与知识图谱,利用智能算法深度解析材料组分-结构-性能的内在关联,提出基于“计算-实验-数据”闭环驱动的新型固体电解质逆向设计的颠覆性策略,实现载流子的高效输运和高利用率，申请人和依托单位应当认真阅读并执行本项目指南、《2026年度国家自然科学基金项目指南》和《关于2026年度国家自然科学基金项目申请与结题等有关事项的通告》中相关要求，(4)申请人在申请书起始部分应明确说明申请符合本项目指南中的资助研究方向,以及对解决本重大研究计划核心科学问题、实现本重大研究计划科学目标的贡献，(1)为实现重大研究计划总体科学目标和多学科集成,获得资助的项目负责人应当承诺遵守相关数据和资料管理与共享的规定,项目执行过程中应关注与本重大研究计划其他项目之间的相互支撑关系。