【會議報告】低楊氏模量氧化物固態電解質及其固態電池

目前研發的固態電解質有無機固態電解質和聚合物固態電解質，無機固態電解質又包括氧化物系、硫化物系、鹵化物系、氫化物系。關于無機固態電解質及固態電池的研究論文很多，據不完全統計，目前已被報道的無機固態電解質多達200多種。

固態電解質是一類離子導體，氧化物系離子導體是最早被開發和研究的材料之一。近年來，隨著我國固態電池產業的迅速發展，氧化物系鋰離子導體以其高物理化學、電化學穩定性而被廣泛地用于固態電解質材料，對推動我國固態鋰電池產業發展起到越來越重要的作用。據行業統計，鈉超快離子導體（NASICON）結構Li_1.3Al_0.3Ti_1.7（PO₄）₃（LATP）、石榴石結構Li₇La₃Zr₂O₁₂（LLZO）已經有一定規模的生產，開始用于固態電池產業中，我國在氧化物系固態電解質的研發上也非常活躍。

上海交通大學湯衛平教授通過離子交換法合成了低楊氏模量的固態電解質材料Li₃La（PO₄）₃（LLPO）。材料顯示了較高的離子電導率、以及物理化學和電化學穩定性，基于LLPO的全固態電池顯示了良好的充放電性能。

此前，在中國粉體網主辦的第四屆高比能固態電池關鍵材料技術大會上，湯衛平教授首次在國際上對新型固態電解質Li₃La（PO₄）₂（LLP）進行了報告。

LLP可在室溫加壓下形成致密固態電解質薄片，離子電導率較高，達到10^-4S/cm，對鋰穩定性優異；LLP基本保持了Na₃La（PO₄）₂（NLP）的結晶結構，具備低楊氏模量的特點，楊氏模量僅為19MPa，與硫系固態電解質相當，LLP是第一個被發現的除了硫化物以外的低楊氏模量的氧化物固態電解質材料。

對于LLP的制備，湯衛平教授采用非惰性溶劑離子交換法，通過運用鈉的離子導體與鋰離子進行交換，從而生成鋰超離子導體。采用這種方法，對材料的結晶結構進行調整，由于鈉離子半徑較大，所以它的框架比較大，換成鋰以后，可以保持鈉的框架，從而實現比較小的離子在框架之內快速傳導。

針對固態電池相關的技術、材料、市場及產業等方面的問題，中國粉體網將于2025年3月18-19日在安徽·蚌埠舉辦2025全固態電池技術交流大會暨第一屆干法電極技術研討會。為致力于固態電池技術開發的企業，科研院校，以及新能源汽車、儲能、消費電子等終端企業提供信息交流的平臺，開展產、學、研合作，助推固態電池產業化發展。屆時，上海交通大學湯衛平教授將作題為《低楊氏模量氧化物固態電解質及其固態電池》的報告。

專家簡介：

湯衛平，工學博士，國家特聘專家，上海市特聘專家，中僑聯新僑創新創業杰出人才。現任上海交通大學教授。主要從事鋰資源提取和鋰電池研發工作。發明改良了第一代錳系鋰離子篩吸附劑，并實現了提鋰產業化；發明了新一代新型固態電解質材料Li3Zr2Si2PO12、Li3La（PO4）2及其新型氧化物全固態鋰電池。

信息來源：

湯衛平，王雅秋等.氧化物系鋰離子固態電解質研究進展

中國粉體網、上海交通大學等

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