中國粉體網訊

張濤，中國科學院上海硅酸鹽研究所研究員、博士生導師，中國科學院上海硅酸鹽研究所能源材料研究中心書記、主任，國家萬人計劃科技創(chuàng)新領軍人才、英國皇家化學會會士。中國科學院百人計劃入選者、國際電化學能源科學院理事。主要研究方向包括固態(tài)鋰電池及其相關固態(tài)電解質、金屬空氣電池、鈉離子電池、碳基復合電極材料、新型儲能材料與電池等。在電化學儲能材料及器件領域發(fā)表SCI論文100余篇。主譯2019年諾貝爾化學獎獲得者吉野彰（日）專著《電池引發(fā)的能源革命》。

教育背景及工作經歷

教育背景：2007年，畢業(yè)于復旦大學化學系物理化學專業(yè)，獲得理學博士學位。

工作經歷：2007-2008年，在上海大學理學院擔任講師；2008-2015年，先后在日本國立三重大學和日本國立產業(yè)技術綜合研究所從事新能源材料及其在動力和儲能電池中的應用研究。2015年至今，加入中國科學院上海硅酸鹽研究所工作，擔任 “電化學儲能材料與器件” 課題組組長，能源材料研究中心主任。

從實驗室到工業(yè)化生產

2022年8月，張濤研究員與上海洗霸科技股份有限公司共同宣布建立固態(tài)電池先進材料聯合實驗室。僅僅一個月后，雙方進一步達成知識產權轉讓協議，上海洗霸獲得了一系列與固態(tài)電池相關的關鍵專利，包括《一種有機-無機復合準固態(tài)電解質以及準固態(tài)鋰電池》等。

緊接著，張濤研究員與上海洗霸于2022年11月共同投資成立了上海科源固能新能源科技有限公司。該公司專注于儲能技術服務、新型陶瓷材料銷售、電池制造以及新型膜材料制造等業(yè)務。同年12月，上海洗霸建成了噸級至拾噸級工業(yè)化標準產線，并于2023年1月中旬一次性試產成功，順利進入產線工藝優(yōu)化階段。

聚焦于固態(tài)電解質材料及薄膜技術，上海洗霸聯合張濤研究員團隊成功開發(fā)了鋰離子電池氧化物固態(tài)電解質（LLZTO）粉體，基于鋰供體反應技術提出電解質相變策略，制備對空氣本征穩(wěn)定的石榴石型電解質，增強其對空氣和水的穩(wěn)定性；以先進的固態(tài)阻燃電解質技術解決了安全問題，使得電池能量密度及充放電速率大幅提升；采用先進的制備技術實現多尺寸、高致密（＞99%）氧化物固體電解質熱壓陶瓷片批量化生產；基于關鍵界面技術，實現固態(tài)鋰電池循環(huán)超1250次（1C），處于同類電池領先水平。上海科源固能具備固態(tài)電解質薄膜量產能力，與其他企業(yè)合作形成了多規(guī)格、多尺寸的大面積成卷產品，滿足固態(tài)電池產業(yè)化應用的需求。固態(tài)電解質粉體、漿料和隔膜等產品性能領先，經材料、電芯和終端三個層級客戶的驗證，涉及國內主流電池企業(yè)、車企、研究機構等。

值得一提的，在固態(tài)電池領域，上海洗霸除了與張濤研究員展開合作外，還與復旦大學趙東元院士展開合作，以趙東元院士獲國家自然科學獎一等獎的“有序介孔高分子和碳材料的創(chuàng)制和應用”為載體，上海洗霸團隊開發(fā)出具有高比表面積、高孔隙率和高連通性等特性的均孔碳基骨架，產出的有序介孔碳材料產品已經初步通過了材料、電芯和終端三個維度客戶的驗證。

上海洗霸與趙東元院士及張濤研究員團隊開展產研合作及股權合作，研發(fā)生產固態(tài)電解質粉體、隔膜負極側電解質涂覆、正極電解質粉體摻混與負極電解質粉體摻混、新型硅碳負極與硅碳負極材料中的介孔碳基等。

限制全固態(tài)電池商業(yè)化的因素

張濤研究員在接受中國粉體網采訪時對限制全固態(tài)電池商業(yè)化的因素分別從材料層面以及電池層面做出回應。

材料層面，因為氧化物材料的剛性比較強，盡管可以做宏量制備和產業(yè)化的合成，但是當材料應用于電池時，鋰離子從固態(tài)電解質到固態(tài)活性材料之間怎么實現有效的傳輸，這是需要解決的問題。硫化物材料的楊氏模量相對是比較低的，更容易加工成型，使用冷壓的方法就可以加工成型。但是硫化物從材料的角度來說，成本較高，宏量制備工藝要求高，應用于電池時，與鋰金屬的穩(wěn)定性問題需要特別關注。

電池層面，無論是氧化物還是硫化物，目前業(yè)界關注的、迫切需要解決的主要是固態(tài)界面的問題，比如當氧化物材料和正極材料混合時，涉及到“小界面”的問題，還有氧化物固態(tài)電解質和鋰金屬負極或者硅基負極以及正極的“大界面”問題，硫化物也面臨著相似的問題。從電池層面要想實現全固態(tài)電池就需要解決固-固界面問題。

張濤研究員表示，氧化物全固態(tài)電池相對而言可能更快實現產業(yè)化，而硫化物全固態(tài)電池的產業(yè)化可能要靠后一些。目前氧化物固態(tài)電解質已經實現噸級的宏量制備與生產，成本上有較好的控制，應用于固態(tài)電池，考慮到其與負極材料的兼容性，比較有利于走向產業(yè)化。

參考來源：

聚焦固態(tài)電池核心難題，加速科技成果轉化和產業(yè)化落地——專訪中科院上海硅酸鹽研究所張濤研究員.粉體網

中國科學院上海硅酸鹽研究所、上海洗霸官網、官微

（中國粉體網編輯整理/蘇簡）

注：圖片非商業(yè)用途，存在侵權告知刪除！