中國(guó)粉體網(wǎng)訊  全固態(tài)（硫化物）電池作為推動(dòng)社會(huì)和人類(lèi)進(jìn)步的一項(xiàng)前沿科技，被日本科學(xué)界列入能夠與5G,、人工智能齊頭并進(jìn)的研究行列,。它憑借其高安全性,、高能量密度、耐高溫,、長(zhǎng)壽命等優(yōu)點(diǎn),，開(kāi)創(chuàng)性地解決了傳統(tǒng)有機(jī)電解液電池存在的壽命短、易燃,、易爆等一系列問(wèn)題,，成為造福人類(lèi)的一項(xiàng)顛覆性的突破技術(shù)。在新能源汽車(chē)急需提升續(xù)航里程的市場(chǎng)需求下，眾多車(chē)企紛紛投入全固態(tài)電池研發(fā)戰(zhàn)場(chǎng),。日本豐田是全固態(tài)（硫化物）電池開(kāi)發(fā)的龍頭企業(yè)，已完成中試階段的電池樣品,。三星,、寶馬、大眾等企業(yè)也在固態(tài)電池的布局上表達(dá)了積極的態(tài)度,。目前,，全固態(tài)電池在全球范圍內(nèi)都處于研發(fā)至中試的技術(shù)階段。

　　含鍺（Ge）硫化物固體電解質(zhì)（2011年由日本東京工業(yè)大學(xué)教授菅野了次發(fā)明）由于其獨(dú)特的三維網(wǎng)狀晶體結(jié)構(gòu),，鋰離子可以沿C軸一維傳導(dǎo),，從而獲得高達(dá)10^-2 S cm^-1的離子電導(dǎo)率，已經(jīng)可以媲美甚至超過(guò)液體電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率,。由中國(guó)科學(xué)院青島生物能源與過(guò)程研究所研究員武建飛帶領(lǐng)的先進(jìn)儲(chǔ)能材料與技術(shù)研究組長(zhǎng)期致力于硫化物固體電解質(zhì)及全固態(tài)電池的相關(guān)研究,。近期成功開(kāi)發(fā)出多體系硫化物固體電解質(zhì)和高性能固態(tài)電池，固體電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率達(dá)到10^-2~10^-4 S cm^-1,；鍺系和鹵族元素系固體電解質(zhì)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了中試批量生產(chǎn),；固態(tài)電池常溫1000圈0.5C容量保持70.05%，5C充電容量保持率達(dá)79.28%,，具有優(yōu)異的循環(huán)和倍率性能,。研究組針對(duì)電極與固體電解質(zhì)間的界面問(wèn)題進(jìn)行了詳細(xì)研究，為固態(tài)電池的放大生產(chǎn)提供了理論依據(jù)和技術(shù)指導(dǎo),。下一步研究組計(jì)劃逐步實(shí)現(xiàn)軟包電池大規(guī)模制備,。

　　2019年研究組與濰柴動(dòng)力股份有限公司簽訂合作意向，協(xié)力推進(jìn)硫化物固態(tài)電池在新能源汽車(chē)上的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,，并獲批2019年山東省重大國(guó)際合作項(xiàng)目,，與日本的技術(shù)合作將進(jìn)一步推進(jìn)全固態(tài)電池關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)開(kāi)發(fā)和商業(yè)化應(yīng)用。

圖1 多功能固態(tài)電解質(zhì)應(yīng)對(duì)高能金屬基電池復(fù)雜性帶來(lái)的挑戰(zhàn)

圖2 研究組在硫化物固體電解質(zhì)和全固態(tài)電池方面取得的相關(guān)成果

（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/墨玉）

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