中國粉體網(wǎng)訊 傳統(tǒng)鋰電池因采用液態(tài)電解液，不可避免的存在安全隱患,，因此,，開發(fā)固態(tài)鋰離子電池可從根本上解決這一問題。全固態(tài)鋰離子電池的結(jié)構(gòu)包括正極,、固態(tài)電解質(zhì)和負極,。其中固體電解質(zhì)在傳導(dǎo)鋰離子的同時，也起到了隔膜作用,，可以阻止電子傳輸,。
固態(tài)鋰電池與傳統(tǒng)鋰電池相比，主要有以下優(yōu)點：一是安全性高,。傳統(tǒng)鋰離子電池以液態(tài)有機物充當電解質(zhì),，可能發(fā)生自燃甚至爆炸事故，而固態(tài)電池自燃或者爆炸的風(fēng)險顯著減�,�,；二是能量密度高,。固態(tài)電池的正負極材料得到優(yōu)化、制造步驟得到簡化,、非活性成分減少,，可以提高能量密度；三是循環(huán)壽命長,。固態(tài)電解質(zhì)較難泄露,、揮發(fā)，長期循環(huán)時電解質(zhì)不會產(chǎn)生干涸問題,，因此電池壽命較長,；四是工作溫度范圍寬。高溫時,，液態(tài)電解質(zhì)會發(fā)生分解,，而采用固態(tài)電解質(zhì)的固態(tài)電池則可以保持良好的工作狀態(tài)。
固態(tài)電解質(zhì)作為固態(tài)電池區(qū)別于傳統(tǒng)液態(tài)電池的核心部件,，是固態(tài)電池發(fā)展的技術(shù)重點,。全固態(tài)鋰電池的電解質(zhì)材料很大程度上決定了固態(tài)鋰電池的各項性能參數(shù)，如功率密度,、循環(huán)穩(wěn)定性,、安全性能、高低溫性能以及使用壽命等,。
目前,，固態(tài)電解質(zhì)的商業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)仍然面臨很多問題。通常來說,，固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率相對于有機液態(tài)電解質(zhì)較低,。大多數(shù)固態(tài)聚合物電解質(zhì)的室溫離子電導(dǎo)率一般在10-6~10-5S·cm-1之間,；而無機固態(tài)電解質(zhì),，如氧化物類電解質(zhì)（LiPON,、石榴石,、LISICON、LATP等）的離子電導(dǎo)率也大多集中在10-4~10-3S·cm-1左右,。相比于固態(tài)電解質(zhì),，有機液態(tài)電解質(zhì)的室溫離子電導(dǎo)率要高一到兩個數(shù)量級,，如EC-PC／LiPF6體系,，其室溫離子電導(dǎo)率可以達到10-3~10-2S·cm-1,。
近年來，全固態(tài)鋰電池的研究主要集中在高離子電導(dǎo)率固態(tài)電解質(zhì)的開發(fā)以及全固態(tài)鋰電池結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計,。2021年5月13日下午3:00,，中國粉體網(wǎng)旗下平臺粉體公開課邀請到合肥工業(yè)大學(xué)馮緒勇研究員作《固態(tài)電解質(zhì)電導(dǎo)率的優(yōu)化策略》報告,，屆時馮研究員結(jié)合固體核磁等技術(shù)分析固態(tài)電解質(zhì)的微觀結(jié)構(gòu)及離子的遷移路徑,，指導(dǎo)高電導(dǎo)率固態(tài)電解質(zhì)的設(shè)計與制備,。通過調(diào)控電解質(zhì)的晶胞參數(shù)大小，引入并優(yōu)化有效缺陷的濃度,，穩(wěn)定快離子導(dǎo)體結(jié)構(gòu)等方法獲得導(dǎo)電率更高的電解質(zhì),。
報告人簡介：
馮緒勇，合肥工業(yè)大學(xué)研究員,，碩士生導(dǎo)師,。2013年3月畢業(yè)于中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)，獲材料學(xué)博士學(xué)位,。畢業(yè)后先后于中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所,，佛羅里達州立大學(xué)，德克薩斯州立大學(xué)奧斯丁分校從事科研工作,。研究方向包括Li/Na/K離子電池材料及固體核磁技術(shù),。目前的研究興趣為新型固態(tài)電解質(zhì)及高性能全固態(tài)電池。迄今為止與合作者一起在Advanced Materials, Advanced Functional Materials, Chemistry of Materials, Energy Storage Materials, Small Methods等期刊上發(fā)表論文50多篇,，申請中國和美國專利多項并授權(quán)中國專利4項,。
參考來源：
鋰電池用固態(tài)電解質(zhì)研究進展，王藹廉等
全固態(tài)鋰電池的固態(tài)電解質(zhì)進展與專利分析,，李茜等
全固態(tài)鋰電池關(guān)鍵材料—固態(tài)電解質(zhì)研究進展,，陳龍等
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/平安）
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