【會(huì)議報(bào)告】固體陶瓷電解質(zhì)及導(dǎo)體涂層隔膜研發(fā)體系的構(gòu)建

傳統(tǒng)液態(tài)鋰電池存在自燃、爆炸安全隱患；能量密度低，續(xù)航不足；以及封裝復(fù)雜，柔性較弱等瓶頸問題。固態(tài)電池能夠解決現(xiàn)有液態(tài)鋰電池的技術(shù)瓶頸。從產(chǎn)業(yè)政策上，發(fā)展全固態(tài)電池已上升為國(guó)家戰(zhàn)略。作為固態(tài)電池核心關(guān)鍵材料，陶瓷電解質(zhì)及衍生的導(dǎo)體隔膜已成為電池行業(yè)急需。

陶瓷電解質(zhì)概述

陶瓷電解質(zhì)也就是無機(jī)固體電解質(zhì)（ISEs），包括晶體、偏晶（玻璃-陶瓷）和無定形玻璃，具有傳導(dǎo)鋰離子的能力。ISEs在固體電解質(zhì)中展示了最高的熱穩(wěn)定性和離子電導(dǎo)率。它們被分為氧化物和硫化物，但氫化物型材料和鹵化物型材料的研究較少。

氧化物電解質(zhì)包括NASICON、LISICON、鈣鈦礦、石榴石和LiPON。NASICON型化合物如Na1+xZr2P3-xSixO12和Li1+xMxTi2-x(PO4)3（M = Al，Cr，Ga，Ge，Sc，In，Lu，Y或La）展現(xiàn)出高離子電導(dǎo)率，寬電化學(xué)穩(wěn)定窗口（ESW）。LISICON型電解質(zhì)如Li2+2x Zn1-x XO4（X = Al、S、Si、Ge、Ti和P）通常在室溫下表現(xiàn)出較低的離子電導(dǎo)率，但是空氣中比較穩(wěn)定。鈣鈦礦型固體電解質(zhì)中，Li3xLa2/3-xTiO3（LLTO）具有高離子電導(dǎo)率和鋰穩(wěn)定性，而Li7La3Zr2O12（LLZO）表現(xiàn)出高離子電導(dǎo)率和氧化穩(wěn)定性。LiPON作為電解質(zhì)在與金屬鋰接觸時(shí)表現(xiàn)出高穩(wěn)定性。

硫化物固體電解質(zhì)如Li10GeP2S12和Li3PS4展示出高離子導(dǎo)率和穩(wěn)定性，但對(duì)濕度和高壓氧化物陰極敏感。

鹵化物固體電解質(zhì)在最近得到更多關(guān)注，但穩(wěn)定性仍是主要問題。

氫化物固體電解質(zhì)具有較低的離子電導(dǎo)率，需要在高溫下運(yùn)行。

小結(jié)

固體電解質(zhì)作為鋰離子電池的關(guān)鍵材料之一，具有將電池正極與負(fù)極隔開的作用，起到電子絕緣性和離子導(dǎo)電性。其導(dǎo)通鋰離子能力影響著鋰離子電池的整體性能，其隔離正負(fù)極作用使電池在過充或溫度急劇升高的情況下能夠防止電流快速升高，防止電池內(nèi)部短路，從而避免起火爆炸。因此，陶瓷電解質(zhì)及導(dǎo)體隔膜產(chǎn)品對(duì)解決當(dāng)前鋰離子電池的安全問題和提升電池的電化學(xué)性能具有重要的意義。大規(guī)模化生產(chǎn)固體陶瓷電解質(zhì)及其衍生的鋰電池功能性涂層隔膜能滿足當(dāng)前電池行業(yè)發(fā)展需求，具有廣大的市場(chǎng)應(yīng)用前景，其產(chǎn)業(yè)化已迫在眉睫。

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)等方面的問題，中國(guó)粉體網(wǎng)將在昆山舉辦第五屆高比能固態(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)開發(fā)的企業(yè)，科研院校，以及電動(dòng)車、儲(chǔ)能、特種應(yīng)用等終端企業(yè)提供信息交流的平臺(tái)，開展產(chǎn)、學(xué)、研合作，共同推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。屆時(shí)，武漢睿意新材料科技有限公司董事長(zhǎng)、華中科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授朱文將作題為《固體陶瓷電解質(zhì)及導(dǎo)體涂層隔膜研發(fā)體系的構(gòu)建》的報(bào)告。報(bào)告主講人將對(duì)其公司固體陶瓷電解質(zhì)及導(dǎo)體涂層隔膜研發(fā)體系的構(gòu)建展開介紹。

專家簡(jiǎn)介：

朱文，華中科技大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授，博士生導(dǎo)師。華中科技大學(xué)“華中學(xué)者”獲得者，可再生能源材料研究團(tuán)隊(duì)學(xué)術(shù)帶頭人。歐盟第七框架協(xié)議“瑪麗-居里”學(xué)者（一類）。英國(guó)諾丁漢大學(xué)principal研究員，美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校訪問學(xué)者，美國(guó)電化學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)士、美國(guó)納米協(xié)會(huì)會(huì)士。團(tuán)隊(duì)先后承擔(dān)了國(guó)家、省部級(jí)科研課題30余項(xiàng)。近年來在國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊上發(fā)表SCI論文200余篇。多篇論文被國(guó)內(nèi)外權(quán)威期刊作為封面宣傳報(bào)道（包括JACS、Sci. Technol. Rev等），入選年度Top 20文章，并排名第一。國(guó)際著名SCI學(xué)術(shù)期刊評(píng)審專家、仲裁評(píng)審專家；包括JACS、Adv. Mater.、ACS Nano、Adv. Funct. Mater.、Chem. Mater.、 Nano letters等，并被美國(guó)知名出版社ACS Publications頒發(fā)優(yōu)秀論文評(píng)定資格證書。

參考來源：

1. Trang Thi Vu,et al.Hybrid electrolytes for solid-state lithium batteries: Challenges, progress, and proSPEscts,Energy Storage Materials,2023,102876,ISSN 2405-8297.

2. 康樂等.鋰離子電池陶瓷隔膜材料研究進(jìn)展

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