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在全固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化征途中,，硫化物路線(xiàn)技術(shù)突破不斷提速?！叭虘B(tài)電池具備能量密度更高,、安全性更好、循環(huán)壽命更長(zhǎng)等諸多優(yōu)勢(shì),，是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的理想的下一代鋰電池創(chuàng)新技術(shù),。”業(yè)內(nèi)人士分析指出,，在眾多的全固態(tài)電池技術(shù)路線(xiàn)中,，硫化物固態(tài)電解質(zhì)具備較高的離子電導(dǎo)率優(yōu)勢(shì)，且質(zhì)地軟容易加工,，是當(dāng)下技術(shù)突破的關(guān)鍵方向,。

      與氧化物、聚合物等固態(tài)電解質(zhì)相比,，硫化物電解質(zhì)具有較高的鋰離子電導(dǎo)率，室溫離子電導(dǎo)率可以達(dá)到10?3~ 10?2S/cm,，其離子電導(dǎo)率*接近液態(tài)電解質(zhì),。

       作為**發(fā)展前景的一條技術(shù)路線(xiàn)，硫化物全固態(tài)電池獲得國(guó)內(nèi)外新能源產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的共同關(guān)注,。目前包括比亞迪,、廣汽、一汽,、長(zhǎng)安,、豐田、本田、寶馬,、福特,，以及寧德時(shí)代、億緯鋰能,、國(guó)軒高科,、松下、三星SDI等眾多國(guó)內(nèi)外車(chē)企和電池廠商,，都在廣泛布局硫化物全固態(tài)電池,。

       不少業(yè)內(nèi)大佬也力挺硫化物全固態(tài)電池。比如,，中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高就指出,，當(dāng)前全固態(tài)電池的技術(shù)路線(xiàn)，要聚焦以硫化物電解質(zhì)為主體電解質(zhì),，匹配高鎳三元正極和硅碳負(fù)極的技術(shù)路線(xiàn),，以比能量400Wh/kg、循環(huán)壽命1000次以上為性能目標(biāo),，確保2027年實(shí)現(xiàn)轎車(chē)小批量裝車(chē),，2030年實(shí)現(xiàn)規(guī)模量產(chǎn)。

       硫化物全固態(tài)電池市場(chǎng)應(yīng)用前景廣闊,。據(jù)業(yè)內(nèi)機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè),，未來(lái)硫化物全固態(tài)電池市場(chǎng)規(guī)模將從2027年的2GWh增長(zhǎng)到2030年到43GWh。隨著生產(chǎn)成本的降低,，預(yù)計(jì)2030年以后,，其市場(chǎng)規(guī)模將持續(xù)爆發(fā)式增長(zhǎng)，到2035年將有望增長(zhǎng)到494GWh,。無(wú)論是機(jī)器人,、可穿戴設(shè)備、航天設(shè)備,、電動(dòng)汽車(chē)等領(lǐng)域,，硫化物固態(tài)電池都將大展身手。

固態(tài)電池的優(yōu)勢(shì)

      固態(tài)電池正是可以以突破性的能量密度（可達(dá)500Wh/kg）,、本質(zhì)安全特性和出色的低溫性能,，突破傳統(tǒng)電池*明顯的短板，成為下一代技術(shù)路線(xiàn),。

      當(dāng)前四大技術(shù)體系中,，氧化物固態(tài)電池的性能與成本相對(duì)綜合，聚合物具有加工性好,、界面相容性好等優(yōu)勢(shì),，硫化物因高離子電導(dǎo)率備受青睞,，而鹵化物仍需突破成本與工藝瓶頸。

硫化物固態(tài)電池是當(dāng)下的主流

       2025 年 2 月,，中國(guó)科學(xué)院院士歐陽(yáng)明高表示當(dāng)前全固態(tài)電池的技術(shù)路線(xiàn),，主 要聚焦以硫化物電解質(zhì)為主體電解質(zhì)，并預(yù)測(cè)**代（石墨/低硅負(fù)極）全固態(tài)電池將于 2025~2027 年實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),。

       硫化物路線(xiàn)的主要優(yōu)點(diǎn)有：1）高離子電導(dǎo)率：接觸性好,，能達(dá)到>10^(?3) S/cm，高鋰離 子遷移數(shù)(tLi+接近于 1),；2）電化學(xué)穩(wěn)定窗口較寬,；3）固固接觸好：粒子比較柔軟，固固 接觸容易形成面接觸,；4）能量密度高：采用高容量負(fù)極材料和高電壓正極材料,，理論達(dá) 500Wh/kg；5）倍率性能好,。

制備硫化鋰的方法

      目前制備硫化鋰的主要方法有四類(lèi)：球磨法,、溶劑法、高溫高壓法,、直接碳復(fù)合法,。由于硫、鋰兩種元 素在自然界的多元賦存形態(tài),，硫化鋰合成前體的選擇呈現(xiàn)多樣性,，衍生出鋰 硫化合法、碳熱還原法,、水合肼還原法,、液相復(fù)分解法及硫化氫中和法等不 同工藝路線(xiàn)。

1.  機(jī)械球磨法：在惰性氣氛下,，將單質(zhì)硫和金屬鋰/氫化鋰按比例混合后進(jìn) 行機(jī)械球磨反應(yīng)得到硫化鋰,。其具有工藝簡(jiǎn)單、環(huán)境友好,、無(wú)廢液產(chǎn)生,。但也存 在原料成本高(氫化鋰)反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、轉(zhuǎn)化率較低,，所得產(chǎn)品存在雜項(xiàng)如多硫化鋰 等,，不易提純，產(chǎn)業(yè)化設(shè)備不易選型等缺點(diǎn),。

2.  液相法（溶劑法）：將鋰/鋰化合物和硫/硫化合物在溶劑介質(zhì)中混合反應(yīng)制備硫化 鋰。溶劑選用有機(jī)溶劑或液氨,；有機(jī)溶劑多選用脂肪烴,、芳香烴或醚溶劑等，比 如乙醇、已烷,、甲苯,、乙醚、四氫呋喃,、氮甲基吡咯烷酮等,。液相反應(yīng)充分完全， 不易殘留雜質(zhì),，產(chǎn)品提純?nèi)菀?；不需要高溫處理，能耗較??；工藝簡(jiǎn)單，工況較 易控制,。但是,，有機(jī)溶劑易燃、易爆,、易揮發(fā),，環(huán)境污染嚴(yán)重，不易回收,；工沉 危險(xiǎn)性高,，較難控制。

3.  氣相法（高溫高壓法）：在惰性/還原保護(hù)氣氛下,，高溫,、高壓使鋰/鋰化合物和硫/硫化 合物通過(guò)還原或氣相等反應(yīng)制備硫化鋰。該工藝流程簡(jiǎn)單,，無(wú)有害氣體產(chǎn)生,，且 有效利用了高溫高壓密閉反應(yīng)的優(yōu)勢(shì)，避免有害溶劑泄漏,，大大縮短了制備流程,。 但是高溫、高壓,，工況控制不易,，設(shè)備選型要求高，增加了反應(yīng)過(guò)程及后處理的風(fēng)險(xiǎn),。

4.  碳熱還原法（直接碳復(fù)合法）： 利用碳的強(qiáng)還原性,，在制備硫化鋰的反應(yīng)中直接加入碳材 料/碳材料前驅(qū)體，一步法合成分散均勻,、性能良好,、形貌可控的硫化鋰/碳復(fù)合 材料,。該工藝反應(yīng)更易控制，解決了因硫化鋰遇水,、氧敏感而導(dǎo)致的生產(chǎn)和儲(chǔ)運(yùn)困難的問(wèn)題,；提高了產(chǎn)品收率和性能，改善了傳統(tǒng)硫化鋰/碳復(fù)合材料制備工序復(fù)雜的現(xiàn)狀,，提高了活性材料在鋰硫電池正極中的分散性,，提升了鋰硫電池的電化 學(xué)性能。但是,，該技術(shù)尚需優(yōu)化完善,，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，復(fù)合材料形貌可控性較差,。