中國粉體網(wǎng)訊 基于對高容量和高安全性的鋰離子電池的需求， 研究者將目光轉(zhuǎn)向固態(tài)電池，通過使用固體電解質(zhì)取代液體電解質(zhì)的方法，在提高安全性的同時，還增加了能量密度，從而逐漸成為研究焦點。固體電解質(zhì)是固態(tài)電池的關(guān)鍵原器件，科學家們對其做了大量的理論計算和實驗研究。固體電解質(zhì)的電導率是決定固態(tài)電池性能的先決條件，同時電解質(zhì)與電極之間的界面性能也是決定固態(tài)電池性能的關(guān)鍵元素。
現(xiàn)研究較多的固體電解質(zhì)有氧化物、硫化物、聚合物，其中硫化物電解質(zhì)的電導率最高，可以與液體電解質(zhì)(~10-2 S/cm）相媲美，但是其與金屬鋰負極接觸穩(wěn)定性差，而且對空氣中水分敏感，易反應(yīng)生成 H2S有毒氣體，制備成本高；聚合物電解質(zhì)柔韌性好，與正負極接觸性好，但是其電導率低不足以滿足商業(yè)要求；氧化物電解質(zhì)的電導率較高、環(huán)境穩(wěn)定性好，與金屬鋰的化學相容性較好，因此受到了廣泛的關(guān)注。其中石榴石型Li7La3Zr2O12（LLZO）基固體電解質(zhì)，室溫下離子電導率能夠達到10-3S/cm、與金屬鋰接觸穩(wěn)定性好，電化學窗口寬（＞6 VvsLi/Li+ ），結(jié)構(gòu)穩(wěn)定 , 因此具備作為理想固體電解質(zhì)廣泛應(yīng)用于固態(tài)鋰電池的潛力。
雖然LLZO基固體電解質(zhì)物理化學穩(wěn)定性好，電導率較高，但是還不足以滿足商業(yè)需求，同時它是氧化物陶瓷，硬度大，難加工，且在界面處存在缺陷，與正負極接觸時界面接觸面積小，界面阻抗大，損害電池性能。
為深入探究石榴石型氧化物固體電解質(zhì)，推動固態(tài)鋰電池產(chǎn)業(yè)化。2022年2月22-23日，由中國粉體網(wǎng)主辦的“第三屆高比能固態(tài)電池關(guān)鍵材料技術(shù)大會”將于湖北武漢東方建國大酒店舉辦，屆時將邀請來自青島大學的郭向欣教授作《LLZO固態(tài)鋰電池研究進展》報告。本報告主講人有著多年的石榴石型氧化物固體電解質(zhì)研究，將分享其帶領(lǐng)團隊所做的最新研究進展。
個人簡歷：
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”�，F(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。
參考來源：
穆道斌，謝慧琳等，鋰離子電池固體電解質(zhì)的研究與進展
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