中國粉體網(wǎng)訊  電解質(zhì)作為電池的重要組成部分，在正、負(fù)極之間起著傳輸離子的作用，選擇合適的電解質(zhì)是提高電池功率密度、能量密度、循環(huán)壽命，降低電池內(nèi)阻，并保證其安全性的關(guān)鍵所在。鋰離子電池的電解質(zhì)一般包括液體電解質(zhì)和固態(tài)電解質(zhì)。目前，商業(yè)化的鋰硫電池主要采用有機液態(tài)電解質(zhì)作為輸導(dǎo)鋰的介質(zhì)，但有機液態(tài)電解質(zhì)自身具有揮發(fā)性和可燃性，從而在電池充放電的過程中存在著安全隱患。

在組裝成電池時，固態(tài)電解質(zhì)可取代電解液和隔膜，簡化電池結(jié)構(gòu)同時降低成本。采用固態(tài)電解質(zhì)時，電池工作溫度范圍寬、工作電壓高、具有更高的能量密度。固態(tài)電解質(zhì)材料在取代電解液進(jìn)行傳輸導(dǎo)鋰的過程中能夠起到抑制鋰枝晶生長防止正負(fù)極短路的作用。同時固態(tài)電解質(zhì)化學(xué)穩(wěn)定性和電化學(xué)穩(wěn)定性好、能夠降低電池的自放電現(xiàn)象、降低電解質(zhì)的分解程度、 提升電池的循環(huán)壽命。

固態(tài)電解質(zhì)主要包括氧化物固態(tài)電解質(zhì)和硫化物固態(tài)電解質(zhì)。硫化物固態(tài)電解質(zhì)是由氧化物固態(tài)電解質(zhì)衍生出來的，氧化物機體中氧元素被硫元素取代，形成了硫化物固態(tài)電解質(zhì)。由于硫元素的電負(fù)性比氧元素要小，對鋰離子的束縛要小，有利于得到更多自由移動的鋰離子。同時，硫元素的半徑比氧元素要大，當(dāng)硫元素取代氧元素的位置，可引起電解質(zhì)晶型結(jié)構(gòu)的擴展，能夠形成較大的離子傳輸通道，利于鋰離子的傳輸。所以，硫化物固態(tài)電解質(zhì)具有較好的電導(dǎo)率，室溫下約為10⁻³～10⁻⁴ S/cm。

硫化物固態(tài)電解質(zhì)主要包括Li₂S-P₂S₅等二元硫化物和 Li₂S-MeS₂-P₂S₅三元硫化物。無論哪種硫化物固態(tài)電解質(zhì)，Li₂S都是其不可或缺的前驅(qū)體。然而目前生產(chǎn)商用Li₂S的方法（顆粒大，純度低）無法達(dá)到作為硫化物固態(tài)電解質(zhì)前驅(qū)體的硫化鋰的使用標(biāo)準(zhǔn)，并且受到全球?qū)ψ罱K碳中和的追求的啟發(fā)，不斷增加的研發(fā)投資顯示出在未來實現(xiàn)實用基于硫化物固態(tài)電解質(zhì)的的全固態(tài)電池具有數(shù)十億美元的市場潛力，最終每年將需要數(shù)千噸電池級Li₂S，目前的商業(yè)化手段無法滿足實現(xiàn)這一宏偉藍(lán)圖的需要。

基于此，珠海栩辰科技有限公司董事長邢震宇提出了一種能作為高導(dǎo)電性的硫化物固態(tài)電解質(zhì)前驅(qū)體的硫化鋰納米粉體的制備方法，并希望對其進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)。該方法通過固相反應(yīng)可以得到純度高達(dá)99.9%的硫化鋰納米粉體，并且工藝流程簡單，成本低，利潤極高，制備出的硫化鋰顆粒尺寸小純度高，與目前商業(yè)化硫化鋰制備方法相比有很大的優(yōu)勢與發(fā)展空間。

針對固態(tài)電池相關(guān)的技術(shù)、材料、市場及產(chǎn)業(yè)等方面的問題，中國粉體網(wǎng)將于2024年9月5-6日在常州舉辦第六屆高比能固態(tài)電池關(guān)鍵材料技術(shù)大會。為致力于固態(tài)電池技術(shù)開發(fā)的企業(yè)，科研院校，以及電動車、儲能、特種應(yīng)用等終端企業(yè)提供信息交流的平臺，開展產(chǎn)、學(xué)、研合作，共同推動行業(yè)發(fā)展。屆時，珠海栩辰科技有限公司董事長/華南師范大學(xué)研究員邢震宇將作題為《高純硫化鋰納米粉體材料的產(chǎn)業(yè)化》的報告，并對硫化物固態(tài)電解質(zhì)前驅(qū)體的硫化鋰納米粉體項目的商業(yè)化生產(chǎn)展開介紹。

專家簡介：

邢震宇，珠海栩辰科技有限公司董事長，華南師范大學(xué)研究員。廣東省杰出青年基金獲得者，香江學(xué)者獲得者。于2016年在美國俄勒岡州立大學(xué)取得化學(xué)博士學(xué)位，于2017年在加拿大滑鐵盧大學(xué)陳忠偉院士課題組從事博士后研究。擔(dān)任廣東僑界青年聯(lián)合會第四屆委員會委員、中國化工學(xué)會化工新材料專業(yè)委員會委員和廣東省材料研究學(xué)會青年工作委員會委員。此外，還擔(dān)任國家自然科學(xué)基金通訊評審專家，廣東省自然科學(xué)基金通訊評審專家和會議評審專家。同時擔(dān)任材料研究與應(yīng)用的副主任編委。以第一作者/通訊作者在Nature Energy、Advanced Materials、ACS Energy Letter、SusMat、Nano Energy、Energy Storage Materials、Small Methods、Chemical Engineering Journal等國際權(quán)威期刊上發(fā)表SCI論文27篇。在產(chǎn)業(yè)化方面，申請10項專利，授權(quán)5項，轉(zhuǎn)讓5項。

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/蘇簡）

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