中國粉體網(wǎng)訊 電解質(zhì)作為電池的重要組成部分,,在正、負(fù)極之間起著傳輸離子的作用,,選擇合適的電解質(zhì)是提高電池功率密度,、能量密度,、循環(huán)壽命,,降低電池內(nèi)阻,并保證其安全性的關(guān)鍵所在,。鋰離子電池的電解質(zhì)一般包括液體電解質(zhì)和固態(tài)電解質(zhì),。目前,商業(yè)化的鋰硫電池主要采用有機(jī)液態(tài)電解質(zhì)作為輸導(dǎo)鋰的介質(zhì),,但有機(jī)液態(tài)電解質(zhì)自身具有揮發(fā)性和可燃性,,從而在電池充放電的過程中存在著安全隱患,。
在組裝成電池時(shí),固態(tài)電解質(zhì)可取代電解液和隔膜,,簡(jiǎn)化電池結(jié)構(gòu)同時(shí)降低成本,。采用固態(tài)電解質(zhì)時(shí),電池工作溫度范圍寬,、工作電壓高,、具有更高的能量密度。固態(tài)電解質(zhì)材料在取代電解液進(jìn)行傳輸導(dǎo)鋰的過程中能夠起到抑制鋰枝晶生長(zhǎng)防止正負(fù)極短路的作用,。同時(shí)固態(tài)電解質(zhì)化學(xué)穩(wěn)定性和電化學(xué)穩(wěn)定性好,、能夠降低電池的自放電現(xiàn)象、降低電解質(zhì)的分解程度,、 提升電池的循環(huán)壽命,。
固態(tài)電解質(zhì)主要包括氧化物固態(tài)電解質(zhì)和硫化物固態(tài)電解質(zhì)。硫化物固態(tài)電解質(zhì)是由氧化物固態(tài)電解質(zhì)衍生出來的,,氧化物機(jī)體中氧元素被硫元素取代,,形成了硫化物固態(tài)電解質(zhì)。由于硫元素的電負(fù)性比氧元素要小,,對(duì)鋰離子的束縛要小,,有利于得到更多自由移動(dòng)的鋰離子。同時(shí),,硫元素的半徑比氧元素要大,,當(dāng)硫元素取代氧元素的位置,可引起電解質(zhì)晶型結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展,,能夠形成較大的離子傳輸通道,,利于鋰離子的傳輸。所以,,硫化物固態(tài)電解質(zhì)具有較好的電導(dǎo)率,,室溫下約為10−3~10−4 S/cm。
硫化物固態(tài)電解質(zhì)主要包括Li2S-P2S5等二元硫化物和 Li2S-MeS2-P2S5三元硫化物,。無論哪種硫化物固態(tài)電解質(zhì),,Li2S都是其不可或缺的前驅(qū)體。然而目前生產(chǎn)商用Li2S的方法(顆粒大,,純度低)無法達(dá)到作為硫化物固態(tài)電解質(zhì)前驅(qū)體的硫化鋰的使用標(biāo)準(zhǔn),,并且受到全球?qū)ψ罱K碳中和的追求的啟發(fā),不斷增加的研發(fā)投資顯示出在未來實(shí)現(xiàn)實(shí)用基于硫化物固態(tài)電解質(zhì)的的全固態(tài)電池具有數(shù)十億美元的市場(chǎng)潛力,,最終每年將需要數(shù)千噸電池級(jí)Li2S,,目前的商業(yè)化手段無法滿足實(shí)現(xiàn)這一宏偉藍(lán)圖的需要。
基于此,,珠海栩辰科技有限公司董事長(zhǎng)邢震宇提出了一種能作為高導(dǎo)電性的硫化物固態(tài)電解質(zhì)前驅(qū)體的硫化鋰納米粉體的制備方法,,并希望對(duì)其進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn),。該方法通過固相反應(yīng)可以得到純度高達(dá)99.9%的硫化鋰納米粉體,并且工藝流程簡(jiǎn)單,,成本低,,利潤極高,制備出的硫化鋰顆粒尺寸小純度高,,與目前商業(yè)化硫化鋰制備方法相比有很大的優(yōu)勢(shì)與發(fā)展空間,。
針對(duì)固態(tài)電池相關(guān)的技術(shù)、材料,、市場(chǎng)及產(chǎn)業(yè)等方面的問題,,中國粉體網(wǎng)將于2024年9月5-6日在常州舉辦第六屆高比能固態(tài)電池關(guān)鍵材料技術(shù)大會(huì)。為致力于固態(tài)電池技術(shù)開發(fā)的企業(yè),,科研院校,,以及電動(dòng)車、儲(chǔ)能,、特種應(yīng)用等終端企業(yè)提供信息交流的平臺(tái),,開展產(chǎn)、學(xué),、研合作,,共同推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。屆時(shí),,珠海栩辰科技有限公司董事長(zhǎng)/華南師范大學(xué)研究員邢震宇將作題為《高純硫化鋰納米粉體材料的產(chǎn)業(yè)化》的報(bào)告,,并對(duì)硫化物固態(tài)電解質(zhì)前驅(qū)體的硫化鋰納米粉體項(xiàng)目的商業(yè)化生產(chǎn)展開介紹。
專家簡(jiǎn)介:
邢震宇,,珠海栩辰科技有限公司董事長(zhǎng),,華南師范大學(xué)研究員。廣東省杰出青年基金獲得者,,香江學(xué)者獲得者,。于2016年在美國俄勒岡州立大學(xué)取得化學(xué)博士學(xué)位,于2017年在加拿大滑鐵盧大學(xué)陳忠偉院士課題組從事博士后研究,。擔(dān)任廣東僑界青年聯(lián)合會(huì)第四屆委員會(huì)委員,、中國化工學(xué)會(huì)化工新材料專業(yè)委員會(huì)委員和廣東省材料研究學(xué)會(huì)青年工作委員會(huì)委員。此外,,還擔(dān)任國家自然科學(xué)基金通訊評(píng)審專家,,廣東省自然科學(xué)基金通訊評(píng)審專家和會(huì)議評(píng)審專家。同時(shí)擔(dān)任材料研究與應(yīng)用的副主任編委,。以第一作者/通訊作者在Nature Energy,、Advanced Materials、ACS Energy Letter,、SusMat,、Nano Energy、Energy Storage Materials,、Small Methods,、Chemical Engineering Journal等國際權(quán)威期刊上發(fā)表SCI論文27篇。在產(chǎn)業(yè)化方面,,申請(qǐng)10項(xiàng)專利,,授權(quán)5項(xiàng),轉(zhuǎn)讓5項(xiàng),。
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/蘇簡(jiǎn))
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