中國粉體網訊  追求更高比能量、更高安全性是鋰離子電池開發(fā)的主要技術趨勢。與傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池體系相比，固態(tài)鋰（離子）電池可進一步提高電池比能量和安全性，從而有望推動鋰電池取得新的突破。全固態(tài)鋰電池可以從根本上解決鋰離子電池的安全性問題和實現更高能量密度已成為業(yè)內共識。

固態(tài)電解質主要可分為三大類：聚合物固態(tài)電解質、無機固態(tài)電解質和有機-無機復合固態(tài)電解質。 聚合物固態(tài)電解質的優(yōu)點是能很好地抑制鋰枝晶在電池中的生長、與正（負）極界面接觸良好、具備出色的柔韌性等。但是，其離子電導率普遍低于無機固態(tài)電解質。相對來說，無機固態(tài)電解質具備更寬的電化學窗口以及良好的熱穩(wěn)定性，而且其能量密度也更高。因此，無機固態(tài)電解質會是一種更適合用于制備全固態(tài)電池的候選材料。

然而，無機固態(tài)電解質離子電導率普遍偏低(3×10^-5～2×10^-3S/cm)，導致全固態(tài)電池功率密度較小，難以實現高速率充放電，成為制約全固態(tài)電池發(fā)展的根本原因。近年來，通過對無機固態(tài)電解質進行摻雜、取代及制備工藝的優(yōu)化等，大大提高了其離子電導率，部分電解質的離子電導率已經接近甚至超過有機液態(tài)電解質的離子電導率(3×10^-3～2×10^-2S/cm）。

目前，針對無機固態(tài)電解質的研究主要集中在硫化物體系、鈉超離子導體（NASICON）型結構體系、鈣鈦礦結構體系、鋰超離子導體(LISICON) 型結構體系以及石榴石體系。

國聯(lián)研究院聯(lián)合加拿大西安大略大學，開展了高空氣穩(wěn)定性硫化物固態(tài)電解質和高離子導無機鹵化物類固態(tài)電解質及材料研究，部分材料具有室溫離子電導率高、活性材料匹配性好、可在-40℃露點干燥間正常使用等突出優(yōu)點，并已實現批量穩(wěn)定制備及對外供樣。

國聯(lián)研究院基于對電解質材料的應用性能進行研究，并在此基礎上，開發(fā)與液態(tài)電池設備相匹配的電池制造工藝。具體包括：系統(tǒng)開展了固態(tài)電解質與有機溶劑、粘結劑、導電碳的材料匹配性研究；進行固態(tài)電極設計與制備，在材料匹配預研的基礎上，重點開展液相勻漿涂覆工藝研究，實現在干燥間內大尺寸卷對卷無機固態(tài)電極和無機固態(tài)電解質隔膜的制備及大容量無機全固態(tài)電池的組裝。

為推動行業(yè)交流，2022年2月22-23日，由中國粉體網主辦的“第三屆高比能固態(tài)電池關鍵材料技術大會”將于湖北武漢東方建國大酒店舉辦，屆時將邀請來自國聯(lián)汽車動力電池研究院有限責任公司的王建濤副總經理作《無機固態(tài)電解質開發(fā)及應用技術》報告。報告基于主講人豐富的電池材料、關鍵技術開發(fā)經驗以及國聯(lián)研究院多年對固態(tài)電池制造工藝的研究經驗，針對動力電池用戶需求，主講人將介紹國聯(lián)研究院在固態(tài)電池電解質材料及電池制造工藝中的最新研究進展。

個人簡歷：

王建濤，教授級高級工程師、博士生導師，入選北京市科技新星人才計劃。長期從事高性能鋰離子電池關鍵材料、關鍵技術開發(fā)及技術產品的工程化推廣工作。在鋰離子電池領域，先后主持和承擔國家863、國家重點專項、國家自然科學基金、北京市自然科學基金項目、北京市科技計劃項目、北京市懷柔區(qū)重點等國家和省部級項目20余項；承擔技術成果轉化項目2項；獲省部級技術進步獎和創(chuàng)新獎5項。申請專利80余項（包含2項PCT專利）授權專利38項；在Science. Adv., Nature. Comm., Adv. Energy Mater., ACS Energy Lett., Nanoenergy等國內外期刊發(fā)表文章近50篇，撰寫英文專著1項。

參考資料：

陸嘉晟，陳嘉苗等. 鋰電池用無機固態(tài)電解質

任贊，廖擎瑋等. 鋰無機固態(tài)電解質研究進展

王建濤，趙尚騫等. 高比能電池及固態(tài)電池關鍵材料研究

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