中國(guó)粉體網(wǎng)訊  全固態(tài)電池因其安全性和能量密度優(yōu)勢(shì)是下一代電池發(fā)展的大趨勢(shì)。電導(dǎo)率高、機(jī)械性能優(yōu)的硫化物電解質(zhì)被廣泛用于全固態(tài)電池。然而，硫化物電解質(zhì)與電極的界面相容性差，由此導(dǎo)致的界面（電）化學(xué)-機(jī)械失效嚴(yán)重阻礙了載流子的跨界面輸運(yùn)，從而限制了硫化物基全固態(tài)電池的電化學(xué)性能發(fā)揮。

為獲得高性能的硫化物基全固態(tài)電池，崔光磊研究員團(tuán)隊(duì)探究了電池的失效機(jī)理：通過(guò)X射線(xiàn)斷層成像技術(shù)直觀(guān)分析了電極在脫嵌鋰過(guò)程中對(duì)電解質(zhì)層施加應(yīng)力、應(yīng)變致其失效，同時(shí)發(fā)現(xiàn)鋰在正負(fù)極中的不均勻沉積-溶解加速了電池失效；通過(guò)原位掃描透射電鏡差分相襯成像技術(shù)觀(guān)察到電荷在電極相/電解質(zhì)相界面的聚集——空間電荷層的存在以及鋰離子在電極、電解質(zhì)顆粒表面的富集。據(jù)此提出解決策略：基于“剛?cè)岵��?jì)”和“三相滲流”設(shè)計(jì)理念并結(jié)合原位聚合技術(shù)，構(gòu)筑一體化電極/電解質(zhì)固固界面，解決了電池在循環(huán)過(guò)程中的機(jī)械失效問(wèn)題；通過(guò)一種自組織異質(zhì)納米疇的策略，顯著提高了電解質(zhì)相的離子電導(dǎo)率，避免了鋰離子在顆粒表面的富集；通過(guò)在電極活性材料表面包覆功能層，緩解了空間電荷層效應(yīng)的同時(shí)抑制了電極/電解質(zhì)界面反應(yīng)和接觸失效；通過(guò)創(chuàng)制兼具高電子和離子電導(dǎo)率及零應(yīng)變的正極材料，構(gòu)筑了不含導(dǎo)電助劑的均質(zhì)正極，排除了電極內(nèi)界面反應(yīng)。基于上述解決策略及所開(kāi)發(fā)的干法或濕法成膜工藝，制備的硫化物基全固態(tài)電池展現(xiàn)出高比能、長(zhǎng)壽命、寬溫區(qū)的優(yōu)異性能。

研究團(tuán)隊(duì)解決了硫化物全固態(tài)電池疊層工藝的行業(yè)痛點(diǎn)及瓶頸問(wèn)題，打通了硫化物全固態(tài)電池大型車(chē)載電池制作工藝的最后一道難關(guān)，在硫化物軟包電池疊片技術(shù)上取得關(guān)鍵性突破。目前正在與上下游產(chǎn)業(yè)方合作，加速技術(shù)的研發(fā)和驗(yàn)證過(guò)程，力爭(zhēng)率先實(shí)現(xiàn)硫化物全固態(tài)電池批量化生產(chǎn)。

針對(duì)固態(tài)電池相關(guān)的技術(shù)、材料、市場(chǎng)及產(chǎn)業(yè)等方面的問(wèn)題，中國(guó)粉體網(wǎng)將于2024年9月5-6日在常州舉辦第六屆高比能固態(tài)電池關(guān)鍵材料技術(shù)大會(huì)。為致力于固態(tài)電池技術(shù)開(kāi)發(fā)的企業(yè)，科研院校，以及電動(dòng)車(chē)、儲(chǔ)能、特種應(yīng)用等終端企業(yè)提供信息交流的平臺(tái)，開(kāi)展產(chǎn)、學(xué)、研合作，共同推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。屆時(shí)，來(lái)自中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所的崔光磊研究員將作題為《新型均質(zhì)化硫化物全固態(tài)電池正極材料》的報(bào)告。

專(zhuān)家簡(jiǎn)介：

崔光磊，研究員，博士生導(dǎo)師，國(guó)家新能源汽車(chē)專(zhuān)項(xiàng)高比能固態(tài)鋰電池技術(shù)項(xiàng)目首席科學(xué)家，國(guó)家深海和極地關(guān)鍵技術(shù)與裝備專(zhuān)項(xiàng)超高比能固態(tài)鋰電池項(xiàng)目首席科學(xué)家、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)性科技專(zhuān)項(xiàng)A類(lèi)項(xiàng)目深海智能技術(shù)副總師、國(guó)家“萬(wàn)人計(jì)劃”，科技部中青年科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才，國(guó)家杰出青年科學(xué)基金獲得者，國(guó)務(wù)院特殊津貼專(zhuān)家。曾獲得中科院“百人計(jì)劃”終期評(píng)估“優(yōu)秀”、山東省技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)、山東省自然科學(xué)一等獎(jiǎng)、青島市自然科學(xué)一等獎(jiǎng)、青島市科技進(jìn)步（顛覆性技術(shù)探索類(lèi)）一等獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)。2005年于中國(guó)科學(xué)院化學(xué)所獲得有機(jī)化學(xué)博士學(xué)位，2005年9月至2009年先后在德國(guó)馬普協(xié)會(huì)高分子所和固態(tài)所從事博士后研究。2009年2月以中科院百人計(jì)劃研究員到中科院青島生物能源與過(guò)程所工作，現(xiàn)任深海電源系統(tǒng)山東省工程研究中心主任，先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)研究室主任，青島儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院執(zhí)行院長(zhǎng)、中科豐元高性能鋰電池材料研究院執(zhí)行院長(zhǎng)，國(guó)際聚合物電解質(zhì)委員會(huì)理事、中國(guó)造船工程學(xué)會(huì)第一屆深海裝備技術(shù)學(xué)術(shù)委員會(huì)委員、國(guó)際儲(chǔ)能與創(chuàng)新聯(lián)盟理事、中國(guó)硅酸鹽學(xué)會(huì)固態(tài)離子學(xué)分會(huì)理事、中國(guó)化學(xué)會(huì)電化學(xué)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)委員、中國(guó)化學(xué)會(huì)有機(jī)固體專(zhuān)業(yè)委員會(huì)委員、中國(guó)化學(xué)會(huì)能源化學(xué)專(zhuān)業(yè)委員會(huì)委員、Macromolecular Chemistry and Physics國(guó)際咨詢(xún)委員會(huì)委員、Battery Energy期刊副主編等。近幾年主要從事高比能固態(tài)電池關(guān)鍵材料和系統(tǒng)研發(fā)、深海特種電源開(kāi)發(fā)應(yīng)用及固態(tài)光電轉(zhuǎn)換器件的研究工作。先后在能源材料、化學(xué)、器件等方面的國(guó)際權(quán)威雜志Nat. Energy、Nat. Sustain.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Environ. Energy Science、J. Am. Chem. Soc.等發(fā)表文章400多篇，他引30000多次。2022年、2023年被評(píng)為科睿唯安“全球高被引科學(xué)家”（交叉領(lǐng)域）。

（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/喬木）

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