中國粉體網(wǎng)訊 傳統(tǒng)鋰離子電池采用液態(tài)有機電解液作為電解質(zhì)，在大容量儲存電量時存在較大的安全隱患，因此開發(fā)全固態(tài)鋰電池，是從根本上解決鋰離子電池安全問題的首要之選。
由于采用固體電解質(zhì)與含鋰負極，并可能防止鋰枝晶導致的電池內(nèi)部短路和鋰化負極持續(xù)與電解質(zhì)間的副反應(yīng)，固態(tài)電池及其系統(tǒng)在能量密度和循環(huán)壽命方面有望較傳統(tǒng)鋰離子電池有大幅提升，同時，固態(tài)電池還兼顧了長儲存壽命、高功率密度和制備簡單等特性，尤其是比高能量密度傳統(tǒng)鋰離子電池擁有更良好的熱控及安全特性，因此，固態(tài)電池成為下一代高能量密度動力和儲能電池技術(shù)的重要發(fā)展方向，在新能源汽車、大規(guī)模儲能和先進消費電子領(lǐng)域表現(xiàn)出十分廣闊的應(yīng)用前景。
2021年3月11-12日，由中國粉體網(wǎng)、中國顆粒學會能源顆粒材料專委會主辦，長沙礦冶研究院先進材料研究所協(xié)辦的第二屆高比能固態(tài)電池關(guān)鍵材料技術(shù)大會 ——暨第四屆能源顆粒材料制備及應(yīng)用技術(shù)高峰論壇將在長沙吉美國際會展酒店隆重舉行，屆時我們將邀請固態(tài)電池領(lǐng)域?qū)＜易鰣蟾妗?/p>
來自青島大學的郭向欣教授的報告題目為《實用化氧化物固體電解質(zhì)與固態(tài)鋰電池研究進展》，基于多年對石榴石型氧化物固體電解質(zhì)的研究，指出該材料在實用化進程中所面臨的挑戰(zhàn)與應(yīng)對方案。首先，鋰鑭鋯氧固體電解質(zhì)粉體在大氣環(huán)境中靜置，表面會形成碳酸鋰層，怎樣通過合適的手段去除碳酸鋰層是保持材料高離子電導率的關(guān)鍵。其次，在鋰鑭鋯氧陶瓷電解質(zhì)中，存在鋰金屬穿透陶瓷層的問題。對于鋰金屬和鋰鑭鋯氧的界面，怎樣理解鋰枝晶成核、生長和貫穿的機理，怎樣找到有效方法克服這一問題是實用化進程中必須解決的問題。面向?qū)嵱没虘B(tài)鋰電池，指出基于鋰鑭鋯氧陶瓷電解質(zhì)的固態(tài)鋰電池可以用于智能電子產(chǎn)品，基于有機無機復(fù)合柔性電解質(zhì)膜的固態(tài)鋰電池適用于電動汽車。針對高能量密度高安全固態(tài)鋰電池，給出鋰金屬固態(tài)電解質(zhì)界面、固態(tài)電解質(zhì)層、高容量復(fù)合固態(tài)正極的設(shè)計方案。
郭向欣教授簡介
郭向欣，中國科學院“百人計劃”、上海市“浦江人才”、山東省“泰山學者特聘教授”、青島市“創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新領(lǐng)軍人才”。現(xiàn)為青島大學教授，博士生導師，青島市“高性能固體電解質(zhì)與固態(tài)鋰電池”研究中心和山東省固態(tài)電池工程實驗室主任。主持國家自然科學基金委重點項目1項，面上項目多項，參與國家重點研發(fā)計劃“新能源汽車”重點專項。受聘為國家科技部和基金委項目評審專家，無機材料學報編委。研究工作聚焦固態(tài)離子導體中的離子輸運與界面調(diào)控，在氧化物固體電解質(zhì)尤其是石榴石型固體電解質(zhì)及其固態(tài)電池方面開展了系列研究工作：
（1）揭示體相結(jié)構(gòu)與表面缺陷影響離子傳輸?shù)年P(guān)鍵機理，獲得高性能氧化物電解質(zhì)粉體的批量化制備技術(shù)；
（2）發(fā)現(xiàn)晶界補鋰結(jié)合氣氛熱壓的先進制備方法，獲得致密度和離子電導率國際領(lǐng)先的鋰鑭鋯氧陶瓷電解質(zhì)；闡明金屬鋰負極與鋰鑭鋯氧陶瓷電解質(zhì)界面相互作用機理，獲得克服鋰穿透陶瓷電解質(zhì)的有效方案；
（3）將滲流理論運用到有機無機復(fù)合電解質(zhì)中，制備出性能優(yōu)異的柔性固態(tài)電解質(zhì)膜；提出制備兼具高能量密度和高安全性固態(tài)鋰電池的實用化方案。
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參考資料：
天目湖儲能學堂.基于氧化物固體電解質(zhì)的實用化固態(tài)鋰電池研究.
（中國粉體網(wǎng)編輯整理）
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