中國粉體網(wǎng)訊 固態(tài)電池是未來電池產(chǎn)業(yè)的核心,，這一點(diǎn)已經(jīng)是毋庸置疑的了。無論是在產(chǎn)品安全性,、能量密度還是循環(huán)性能方面,，固態(tài)電池都有潛力對電池性能產(chǎn)生質(zhì)的突破,。目前固態(tài)電解質(zhì)主要分為聚合物、氧化物和硫化物三種,，目前都很難達(dá)到液態(tài)電解質(zhì)的水平,，同時(shí)材料成本昂貴，對加工的要求也很高,，難度極高,。但是多方人士表示，固態(tài)電池一定會走向產(chǎn)業(yè)化,。清華大學(xué)南策文院士也持這一觀點(diǎn),。
南策文院士
固態(tài)電解質(zhì)最看好LLZO
固態(tài)電池的關(guān)鍵材料固體電解質(zhì)的研究，是決定固態(tài)電池可否實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的根本因素,。目前研究最多的固體電解質(zhì)包括石榴石型氧化物（LLZO）,、NASICON型氧化物、硫化物和聚合物固體電解質(zhì)四種,，南策文院士最看好LLZO,，他認(rèn)為LLZO的綜合性能最為優(yōu)異，具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
（1）LLZO具有的離子電導(dǎo)率以及可達(dá)到的面電阻可以滿足應(yīng)用的需求,；
（2）LLZO粉體材料可以在大氣環(huán)境下實(shí)現(xiàn)規(guī)�,；a(chǎn)；
（3）LLZO在化學(xué)上對鋰金屬穩(wěn)定,，為鋰金屬負(fù)極的使用提供了可能,，LLZO的電化學(xué)窗口寬，可以和高電壓正極相匹配,，這些都為高能量密度固態(tài)電池的實(shí)現(xiàn)提供了材料基礎(chǔ),；
（4）近幾年來，越來越多的研究人員關(guān)注LLZO的研發(fā),，澄清了很多制約LLZO應(yīng)用的瓶頸問題的關(guān)鍵機(jī)理,，并給出了切實(shí)可行的解決方案。
對于多久才能將LLZO固態(tài)鋰電池才能投入實(shí)際應(yīng)用,，南策文院士的看法是在未來的5-10年投入實(shí)際應(yīng)用,。在一些特殊的應(yīng)用場合，例如醫(yī)用或軍用高溫電池,，可能LLZO固態(tài)鋰電池會更早地進(jìn)入應(yīng)用,。隨著科學(xué)技術(shù)不斷的進(jìn)步，以及研究人員對固態(tài)電池認(rèn)識的不斷加深,，都會縮短LLZO固態(tài)鋰電池投入實(shí)際應(yīng)用的時(shí)間,。
成本問題不是最大的瓶頸
南策文院士認(rèn)為全固態(tài)鋰電池的倍率性能整體偏低等問題，都是科學(xué)技術(shù)問題,，需要慢慢解決,。成本問題不是最大的瓶頸,。任何新技術(shù)、新產(chǎn)品剛一開始出來,，成本都較高，一旦生產(chǎn)技術(shù)成熟,、產(chǎn)量上去了,，成本自然而然就能下來，所以成本是工業(yè)界解決的事情,，不是學(xué)術(shù)界能解決的問題,。
固態(tài)電池一定要走向?qū)嵱没⒁?guī)�,；�
南策文院士認(rèn)為固態(tài)電池一定要走向?qū)嵱没�,、�?guī)模化,。如果一直在紙上談,，肯定不行。一個(gè)新技術(shù)出來,，在熱了一段時(shí)間后,，一定要慢慢往產(chǎn)業(yè)應(yīng)用方向走，哪怕邁出一小步也可以,，但不邁出去不行,。目前有不少大型公司，特別是國際知名車企,，都宣布要量產(chǎn)固態(tài)電池,，并制定了各自的發(fā)展路線計(jì)劃。
南策文院士近年來在固態(tài)電池方面的成果一覽
★ 新型鋰電池陶瓷材料產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目落戶盱眙
2018年4月清華大學(xué)南策文院士團(tuán)隊(duì)將新型鋰電池陶瓷材料產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目落戶盱眙,。據(jù)了解,，該項(xiàng)目投資3億元，開展全固態(tài)薄膜電解質(zhì)——鋰鑭鈦氧和鋰鑭鋯鉭氧等陶瓷材料的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化,，項(xiàng)目計(jì)劃兩年內(nèi)建成年產(chǎn)1800噸鋰離子固態(tài)電解質(zhì)陶瓷材料和1200噸富鋰錳基正極陶瓷材料生產(chǎn)線,。
★ 固態(tài)電池實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)
2018年11月19日，由清華大學(xué)南策文院士團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建的蘇州清陶新能源科技有限公司內(nèi),，可日產(chǎn)1萬只固態(tài)電池的固態(tài)鋰電池產(chǎn)線正式投產(chǎn),，電池能量密度可達(dá)400Wh以上，產(chǎn)品將主要投用于特種電源,、高端數(shù)碼等領(lǐng)域,。南策文研究的固態(tài)鋰電池自主研發(fā)成功并實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)對車企意義重大，將推動(dòng)新能源汽車發(fā)展,。
★ 固態(tài)鋰電池電極-電解質(zhì)接觸問題的研究取得重要進(jìn)展
中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)馬騁教授課題組和清華大學(xué)南策文院士團(tuán)隊(duì)在鋰電池固態(tài)電解質(zhì)的研究上取得重要進(jìn)展,。研究者使用球差校正透射電鏡對固態(tài)電解質(zhì)和電極材料的界面進(jìn)行觀測,，發(fā)現(xiàn)富鋰層狀結(jié)構(gòu)的正極和鈣鈦礦結(jié)構(gòu)的固態(tài)電解質(zhì)之間可以形成外延界面。該方法的提出為克服固態(tài)電池中電極-電解質(zhì)接觸差這一瓶頸提供了新思路,。
★ 高電導(dǎo)硫化物/聚合物復(fù)合電解質(zhì)助力高性能全固態(tài)鋰硫電池
全固態(tài)鋰電池(ASSLBs)具有較高的理論容量和良好的安全性,，被認(rèn)為是未來能源存儲設(shè)備的理想選擇。在各種固體電解質(zhì)中,，具有高離子導(dǎo)電性,、制備方法方便和低界面阻抗等優(yōu)點(diǎn)的硫化電解質(zhì)備受關(guān)注。然而含無機(jī)固態(tài)電解質(zhì)的ASSLBs通常具有較厚的電解質(zhì)層(大于1mm),，這顯著降低了電池的能量密度,。因此，制備一種具有自支撐性能的低厚度高電導(dǎo)的電解質(zhì)層是實(shí)現(xiàn)高性能ASSLBs的關(guān)鍵,。
基于此,，清華大學(xué)南策文院士和李亮亮副研究員通過液相法制備了一種厚度僅為120μm且具有自支撐性能的78Li2S-22P2S5玻璃陶瓷(7822gc)/聚合物復(fù)合固體電解質(zhì)膜。在加入鋰鹽的條件下,，該7822gc/PEO或7822gc/PVDF復(fù)合電解質(zhì)的室溫電導(dǎo)率可達(dá)4-7×10−4S cm-1,。該復(fù)合電解質(zhì)膜的面積電導(dǎo)高達(dá)59.0mS cm−2，約為純7822gc電解質(zhì)片的2.7倍,。
南策文院士認(rèn)為固態(tài)電池大規(guī)模應(yīng)用,，比如成為動(dòng)力電池，可能還有一段時(shí)間,。但是可以先做特種電池,，比如軍用電源、數(shù)碼領(lǐng)域,、石油,、電力等行業(yè)，已經(jīng)開始有應(yīng)用,。動(dòng)力電池領(lǐng)域更多是在試驗(yàn)檢測階段,，目前要解決的首要問題是安全。所以固態(tài)電池一定會實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,，只是還需要時(shí)間,！
參考來源：
能源評論•首席能源觀.南策文：固態(tài)電池，從“萬里挑一”到“萬無一失”
浠水貼吧.浠水汪崗籍院士南策文主導(dǎo)研發(fā)的固態(tài)鋰電池令業(yè)界震驚
Cell Press.南策文院士：固態(tài)鋰電池的未來之路│Cell Press對話科學(xué)家
儲能科學(xué)與技術(shù).【行業(yè)動(dòng)態(tài)】中國科學(xué)院院士南策文：鋰電池遠(yuǎn)未觸及天花板
盱眙向上先鋒.做鋰電池行業(yè)“獨(dú)角獸”——清華大學(xué)南策文院士團(tuán)隊(duì)產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目再次落戶盱眙
清新電源.南策文院士團(tuán)隊(duì)EnSM：高電導(dǎo)硫化物/聚合物復(fù)合電解質(zhì)助力高性能全固態(tài)鋰硫電池,！
注：圖片非商業(yè)用途,，存在侵權(quán)告知?jiǎng)h除！
