中國粉體網(wǎng)訊 基于對高容量和高安全性的鋰離子電池的需求,， 研究者將目光轉(zhuǎn)向固態(tài)電池，通過使用固體電解質(zhì)取代液體電解質(zhì)的方法，在提高安全性的同時,，還增加了能量密度，從而逐漸成為研究焦點,。固體電解質(zhì)是固態(tài)電池的關(guān)鍵原器件,，科學(xué)家們對其做了大量的理論計算和實驗研究,。固體電解質(zhì)的電導(dǎo)率是決定固態(tài)電池性能的先決條件,，同時電解質(zhì)與電極之間的界面性能也是決定固態(tài)電池性能的關(guān)鍵元素。
現(xiàn)研究較多的固體電解質(zhì)有氧化物,、硫化物、聚合物,，其中硫化物電解質(zhì)的電導(dǎo)率最高,，可以與液體電解質(zhì)(~10-2 S/cm）相媲美，但是其與金屬鋰負(fù)極接觸穩(wěn)定性差,，而且對空氣中水分敏感,，易反應(yīng)生成 H2S有毒氣體,，制備成本高；聚合物電解質(zhì)柔韌性好,，與正負(fù)極接觸性好,，但是其電導(dǎo)率低不足以滿足商業(yè)要求；氧化物電解質(zhì)的電導(dǎo)率較高,、環(huán)境穩(wěn)定性好,，與金屬鋰的化學(xué)相容性較好,，因此受到了廣泛的關(guān)注。其中石榴石型Li7La3Zr2O12（LLZO）基固體電解質(zhì),，室溫下離子電導(dǎo)率能夠達(dá)到10-3S/cm,、與金屬鋰接觸穩(wěn)定性好，電化學(xué)窗口寬（＞6 VvsLi/Li+ ）,，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定 , 因此具備作為理想固體電解質(zhì)廣泛應(yīng)用于固態(tài)鋰電池的潛力,。
雖然LLZO基固體電解質(zhì)物理化學(xué)穩(wěn)定性好,，電導(dǎo)率較高，但是還不足以滿足商業(yè)需求，同時它是氧化物陶瓷,，硬度大,，難加工，且在界面處存在缺陷,，與正負(fù)極接觸時界面接觸面積小,，界面阻抗大，損害電池性能,。
為深入探究石榴石型氧化物固體電解質(zhì)，推動固態(tài)鋰電池產(chǎn)業(yè)化,。2022年2月22-23日,，由中國粉體網(wǎng)主辦的“第三屆高比能固態(tài)電池關(guān)鍵材料技術(shù)大會”將于湖北武漢東方建國大酒店舉辦，屆時將邀請來自青島大學(xué)的郭向欣教授作《LLZO固態(tài)鋰電池研究進(jìn)展》報告,。本報告主講人有著多年的石榴石型氧化物固體電解質(zhì)研究,，將分享其帶領(lǐng)團隊所做的最新研究進(jìn)展,。
個人簡歷：
郭向欣，中國科學(xué)院“百人計劃”,、上海市“浦江人才”,、山東省“泰山學(xué)者特聘教授”、青島市“創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新領(lǐng)軍人才”�,，F(xiàn)為青島大學(xué)教授,，博士生導(dǎo)師,，青島市“高性能固體電解質(zhì)與固態(tài)鋰電池”研究中心和山東省固態(tài)電池工程實驗室主任。主持國家自然科學(xué)基金委重點項目1項,，面上項目多項,，參與國家重點研發(fā)計劃“新能源汽車”重點專項。受聘為國家科技部和基金委項目評審專家,，無機材料學(xué)報編委,。研究工作聚焦固態(tài)離子導(dǎo)體中的離子輸運與界面調(diào)控，在氧化物固體電解質(zhì)尤其是石榴石型固體電解質(zhì)及其固態(tài)電池方面開展了系列研究工作：
（1）揭示體相結(jié)構(gòu)與表面缺陷影響離子傳輸?shù)年P(guān)鍵機理,，獲得高性能氧化物電解質(zhì)粉體的批量化制備技術(shù)；
（2）發(fā)現(xiàn)晶界補鋰結(jié)合氣氛熱壓的先進(jìn)制備方法,，獲得致密度和離子電導(dǎo)率國際領(lǐng)先的鋰鑭鋯氧陶瓷電解質(zhì),；闡明金屬鋰負(fù)極與鋰鑭鋯氧陶瓷電解質(zhì)界面相互作用機理,，獲得克服鋰穿透陶瓷電解質(zhì)的有效方案；
（3）將滲流理論運用到有機無機復(fù)合電解質(zhì)中,，制備出性能優(yōu)異的柔性固態(tài)電解質(zhì)膜；提出制備兼具高能量密度和高安全性固態(tài)鋰電池的實用化方案,。
參考來源：
穆道斌,，謝慧琳等，鋰離子電池固體電解質(zhì)的研究與進(jìn)展
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