中國(guó)粉體網(wǎng)訊 2024年1月18日，由中國(guó)粉體網(wǎng)主辦的第五屆高比能固態(tài)電池關(guān)鍵材料技術(shù)大會(huì)在昆山成功召開。在會(huì)議期間，我們就固態(tài)電池相關(guān)的研究熱點(diǎn)、前沿技術(shù)及產(chǎn)業(yè)化趨勢(shì)采訪了業(yè)內(nèi)多位專家學(xué)者。本期為您分享的是中國(guó)粉體網(wǎng)對(duì)有研（廣東）新材料技術(shù)研究院趙昌泰教授的專訪。
趙昌泰，教授級(jí)高級(jí)工程師，博士生導(dǎo)師。2017年博士畢業(yè)于大連理工大學(xué)，師從邱介山教授、于暢教授，在加拿大西安大略大學(xué)學(xué)習(xí)工作5年，合作導(dǎo)師孫學(xué)良院士。入選國(guó)家海外高層次青年人才項(xiàng)目、北京市海外高層次青年人才項(xiàng)目、北京市科技新星、全球top2%科學(xué)家名單、科創(chuàng)中國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)經(jīng)理人等。
中國(guó)粉體網(wǎng)：請(qǐng)問鹵化物固態(tài)電解質(zhì)為何近兩年突然得到了大量的關(guān)注和研究？
趙教授：近幾年來，鹵化物電解質(zhì)確實(shí)取得了很大的進(jìn)展，也得到了大家廣泛的關(guān)注。我個(gè)人認(rèn)為可能有兩點(diǎn)原因，第一就是鹵化物電解質(zhì)它本身的特性和優(yōu)勢(shì)。與硫化物電解質(zhì)相比，鹵化物電解質(zhì)與正極是更加穩(wěn)定的，尤其是熱穩(wěn)定性會(huì)更好一些。除此之外，鹵化物電解質(zhì)它還可以通過陽離子調(diào)控、陰離子調(diào)控以及結(jié)構(gòu)調(diào)控實(shí)現(xiàn)性質(zhì)以及性能的多樣性和多功能性。比如說目前開發(fā)出的鹵化物電解質(zhì)離子導(dǎo)可以突破10-2 S/cm，還開發(fā)出了對(duì)負(fù)極穩(wěn)定的鹵化物電解質(zhì)、具有聚合物特征的鹵化物電解質(zhì)、低成本的鹵化物電解質(zhì)以及具有鋰離子儲(chǔ)存能力的鹵化物電解質(zhì)等等。
第二個(gè)原因，是國(guó)際固態(tài)電池專家孫學(xué)良院士一直在推動(dòng)這件事。孫學(xué)良院士團(tuán)隊(duì)一直專注于鹵化物固態(tài)電池的研究，包括從材料、界面到工藝，一直到電芯，研究得非常系統(tǒng)全面，甚至可以從鋰做到鈉，現(xiàn)在目前鈉基的鹵化物電解質(zhì)離子導(dǎo)已經(jīng)突破10-3了。孫老師一直帶著大家在向前突破，希望把鹵化物電解質(zhì)真正用到固態(tài)電池中，去解決其中的一些關(guān)鍵的科學(xué)問題，進(jìn)而來推動(dòng)固態(tài)電池的發(fā)展。
中國(guó)粉體網(wǎng)：干法電極工藝未來會(huì)成為固態(tài)電池生產(chǎn)的標(biāo)配嗎？
趙教授：這個(gè)目前還不敢說。針對(duì)鹵化物和硫化物體系來說，干法電極確實(shí)表現(xiàn)出了一定的優(yōu)勢(shì)，尤其是表現(xiàn)在電化學(xué)性能上，但是目前干法電極它的工藝、它的成套裝備還不成熟，而濕法涂布工藝確實(shí)在放大上會(huì)更容易些，與現(xiàn)有工藝更兼容一些，所以目前還不敢輕易下這個(gè)結(jié)論。
中國(guó)粉體網(wǎng)：相比傳統(tǒng)鋰電池，固態(tài)電池的整體生產(chǎn)工藝及裝備會(huì)有革命性的變化嗎？
趙教授：如果是半固態(tài)電池的話，其實(shí)它與液態(tài)電池的生產(chǎn)工藝和裝備的兼容性還是很好的，沒有太大的問題。這也是中國(guó)一直在推半固態(tài)電池的一個(gè)原因。如果是針對(duì)全固態(tài)電池的話，還是真正有革命性變化的，從生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)環(huán)境的要求、生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)設(shè)備的精度等方面都是不一樣的，確實(shí)是有著革命性的變化。
中國(guó)粉體網(wǎng)：有研（廣東）新材料技術(shù)研究院目前在固態(tài)鋰電池方面的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展如何？
趙教授：目前，產(chǎn)業(yè)化可能還談不上，因?yàn)檎麄�(gè)全固態(tài)電池行業(yè)也是這樣一個(gè)狀態(tài)。我跟梁劍文博士從加拿大孫學(xué)良院士團(tuán)隊(duì)留學(xué)回來，到現(xiàn)在還不到兩年的時(shí)間。我們?cè)趯O學(xué)良院士的指導(dǎo)下，去組建了固態(tài)電池研發(fā)中心。這兩年的時(shí)間，我們確實(shí)取得了一些進(jìn)展，比如說我們?cè)谛滦望u化物電解質(zhì)的開發(fā)、放大以及全固態(tài)電池電芯的開發(fā)方面取得一些進(jìn)展。比如說我們開發(fā)出了十余款新型的鹵化物電解質(zhì)，包括低成本的、耐高電壓的、空氣穩(wěn)定的、對(duì)負(fù)極穩(wěn)定的電解質(zhì)，我們還進(jìn)行了一些針對(duì)性的放大。在電池工藝開發(fā)方面，我們開發(fā)了干法電極技術(shù)，可以制備高活性物質(zhì)占比、高性能的干法正極片，并實(shí)現(xiàn)連續(xù)化。還可以制備超薄的電解質(zhì)膜，目前厚度可以做到30個(gè)微米。2023年我們?nèi)虘B(tài)軟包電池能量密度可以做到350Wh/Kg，2024年我們針對(duì)新的體系將會(huì)達(dá)到400Wh/Kg。
中國(guó)粉體網(wǎng)：中國(guó)、日本、美國(guó)的固態(tài)電池發(fā)展目前誰更領(lǐng)先？我們需要向別國(guó)學(xué)習(xí)借鑒的地方有哪些？
趙教授：如果是全固態(tài)電池的話，日本還是領(lǐng)先非常大的。我們需要學(xué)習(xí)的地方也很多，首先是在知識(shí)產(chǎn)權(quán)的保護(hù)上，我們要更加注重一些。另一個(gè)是我們應(yīng)該更加注重以應(yīng)用、以產(chǎn)品為導(dǎo)向的研發(fā)，注重上下游企業(yè)的信息互通，協(xié)同發(fā)展，而不應(yīng)該是整個(gè)行業(yè)更多地在“卷”指標(biāo)。
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/平安）
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