【會議報告】長循環(huán)的硫化物全固態(tài)鋰電池

全固態(tài)鋰電池相比于傳統(tǒng)的液態(tài)鋰電池具有更高的安全性和更高的能量密度，被認為是最具潛力的下一代儲能技術。硫化物固態(tài)電解質是一種無機固態(tài)電解質，主要由硫、氧、氫等元素組成，具有高離子導電率、熱穩(wěn)定性好等特點。

據(jù)市場調研機構的報告，預計硫化物固態(tài)鋰電池市場規(guī)模將在未來幾年內迅速增長。具體來說，預計到2026年，硫化物固態(tài)鋰電池市場規(guī)模將達到100億美元以上，年復合增長率高達50%以上。其中，電動車和移動設備是硫化物固態(tài)鋰電池的兩個主要應用領域。根據(jù)市場調研機構的預測，到2026年，硫化物固態(tài)鋰電池在電動車領域的市場占有率將達到30%以上。在移動設備領域，硫化物固態(tài)鋰電池的快速充電和高安全性將成為其重要優(yōu)勢。據(jù)預測，到2026年，硫化物固態(tài)鋰電池在移動設備領域的市場占有率將達到20%以上。

今年4月份，中國科學院青島生物能源與過程研究所崔光磊研究員帶領的固態(tài)能源系統(tǒng)技術中心在鐵電材料增強硫化物全固態(tài)鋰電池容量的機理研究方面取得重要進展。

團隊通過簡單環(huán)保的溶劑蒸發(fā)法將分子鐵電體高氯酸胍(GClO4)包覆在LiCoO2正極顆粒的表面。由于GClO4和LiCoO2晶胞體積存在的差異，使得GClO4包覆在LiCoO2表面之后因晶胞失配產(chǎn)生了撓曲電效應，誘使GClO4中鐵電偶極子發(fā)生定向排列，產(chǎn)生了垂直于正極顆粒表面向下的鐵電內建電場。該電場可以將硫銀鍺礦（Li6PS5Cl）電解質中的鋰離子遷移至LiCoO2/GClO4/Li6PS5Cl三相界面處，從而實現(xiàn)了抑制空間電荷層、提升鋰離子傳輸?shù)哪康摹４隧椦芯吭O計了具有優(yōu)異電化學性能的硫化物全固態(tài)鋰電池，而且為鐵電材料增強鋰電池性能的研究提供了理論指導。 

針對固態(tài)電池相關的技術、材料、市場及產(chǎn)業(yè)等方面的問題，中國粉體網(wǎng)將在昆山舉辦第五屆高比能固態(tài)電池關鍵材料技術大會。為致力于固態(tài)電池技術開發(fā)的企業(yè)，科研院校，以及電動車、儲能、特種應用等終端企業(yè)提供信息交流的平臺，開展產(chǎn)、學、研合作，共同推動行業(yè)發(fā)展。屆時，中國科學院青島生物能源與過程研究所研究員崔光磊將作題為《長循環(huán)的硫化物全固態(tài)鋰電池》的報告。

專家簡介：

崔光磊，中國科學院青島生物能源與過程研究所研究員，博士生導師，國家新能源汽車專項高比能固態(tài)鋰電池技術項目首席科學家，國家“萬人計劃”，科技部中青年科技創(chuàng)新領軍人才，國家杰出青年科學基金獲得者，國務院特殊津貼專家。曾獲得山東省自然科學一等獎、青島市自然科學一等獎等獎項。在能源、材料、化學、器件等方面的國際權威雜志Nat. Commun.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Environ. Energy Science、Adv. Energy Mater.、Adv. Funct. Mater.、J. Am. Chem. Soc.、Joule等發(fā)表文章300多篇，他引15000多次，入選2021年中國高被引學者。申請國際PCT專利6項，申請中國發(fā)明專利200多項，獲得授權中國發(fā)明專利100多項，部分成果實現(xiàn)技術轉移或產(chǎn)業(yè)化示范應用。率領團隊研發(fā)的聚合物復合固態(tài)電解質技術入選2020“全球新能源汽車前沿及創(chuàng)新技術”，基于固態(tài)鋰電池與鋰電容器技術的全天候“功”“能”兼?zhèn)涞碾娀瘜W儲能系統(tǒng)入選“全球工程前沿2020”。

參考來源：

青島能源所硫化物全固態(tài)鋰電池研究獲得進展.中國科學院青島生物能源與過程研究所

崔光磊研究員團隊：自極化分子鐵電體正極包覆層助力高性能全固態(tài)鋰電池

中國科學院青島生物能源與過程研究所官網(wǎng)

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