中國粉體網(wǎng)訊 全固態(tài)電池因其安全性和能量密度優(yōu)勢是下一代電池發(fā)展的大趨勢,。電導(dǎo)率高,、機(jī)械性能優(yōu)的硫化物電解質(zhì)被廣泛用于全固態(tài)電池。然而,，硫化物電解質(zhì)與電極的界面相容性差,，由此導(dǎo)致的界面（電）化學(xué)-機(jī)械失效嚴(yán)重阻礙了載流子的跨界面輸運(yùn),，從而限制了硫化物基全固態(tài)電池的電化學(xué)性能發(fā)揮,。
為獲得高性能的硫化物基全固態(tài)電池，崔光磊研究員團(tuán)隊探究了電池的失效機(jī)理：通過X射線斷層成像技術(shù)直觀分析了電極在脫嵌鋰過程中對電解質(zhì)層施加應(yīng)力、應(yīng)變致其失效,，同時發(fā)現(xiàn)鋰在正負(fù)極中的不均勻沉積-溶解加速了電池失效,；通過原位掃描透射電鏡差分相襯成像技術(shù)觀察到電荷在電極相/電解質(zhì)相界面的聚集——空間電荷層的存在以及鋰離子在電極、電解質(zhì)顆粒表面的富集,。據(jù)此提出解決策略：基于“剛?cè)岵?jì)”和“三相滲流”設(shè)計理念并結(jié)合原位聚合技術(shù)，構(gòu)筑一體化電極/電解質(zhì)固固界面,，解決了電池在循環(huán)過程中的機(jī)械失效問題,；通過一種自組織異質(zhì)納米疇的策略，顯著提高了電解質(zhì)相的離子電導(dǎo)率,，避免了鋰離子在顆粒表面的富集,；通過在電極活性材料表面包覆功能層，緩解了空間電荷層效應(yīng)的同時抑制了電極/電解質(zhì)界面反應(yīng)和接觸失效,；通過創(chuàng)制兼具高電子和離子電導(dǎo)率及零應(yīng)變的正極材料,，構(gòu)筑了不含導(dǎo)電助劑的均質(zhì)正極，排除了電極內(nèi)界面反應(yīng),�,；谏鲜鼋鉀Q策略及所開發(fā)的干法或濕法成膜工藝，制備的硫化物基全固態(tài)電池展現(xiàn)出高比能,、長壽命,、寬溫區(qū)的優(yōu)異性能。
研究團(tuán)隊解決了硫化物全固態(tài)電池疊層工藝的行業(yè)痛點及瓶頸問題,，打通了硫化物全固態(tài)電池大型車載電池制作工藝的最后一道難關(guān),，在硫化物軟包電池疊片技術(shù)上取得關(guān)鍵性突破。目前正在與上下游產(chǎn)業(yè)方合作,，加速技術(shù)的研發(fā)和驗證過程,，力爭率先實現(xiàn)硫化物全固態(tài)電池批量化生產(chǎn),。
針對固態(tài)電池相關(guān)的技術(shù)、材料,、市場及產(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。為致力于固態(tài)電池技術(shù)開發(fā)的企業(yè),，科研院校,，以及電動車、儲能,、特種應(yīng)用等終端企業(yè)提供信息交流的平臺,，開展產(chǎn)、學(xué),、研合作,，共同推動行業(yè)發(fā)展。屆時,，來自中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所的崔光磊研究員將作題為《新型均質(zhì)化硫化物全固態(tài)電池正極材料》的報告,。
專家簡介：
崔光磊，研究員,，博士生導(dǎo)師,，國家新能源汽車專項高比能固態(tài)鋰電池技術(shù)項目首席科學(xué)家，國家深海和極地關(guān)鍵技術(shù)與裝備專項超高比能固態(tài)鋰電池項目首席科學(xué)家,、中科院戰(zhàn)略性先導(dǎo)性科技專項A類項目深海智能技術(shù)副總師,、國家“萬人計劃”，科技部中青年科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才,，國家杰出青年科學(xué)基金獲得者,，國務(wù)院特殊津貼專家。曾獲得中科院“百人計劃”終期評估“優(yōu)秀”,、山東省技術(shù)發(fā)明一等獎,、山東省自然科學(xué)一等獎、青島市自然科學(xué)一等獎,、青島市科技進(jìn)步（顛覆性技術(shù)探索類）一等獎等獎項,。2005年于中國科學(xué)院化學(xué)所獲得有機(jī)化學(xué)博士學(xué)位，2005年9月至2009年先后在德國馬普協(xié)會高分子所和固態(tài)所從事博士后研究,。2009年2月以中科院百人計劃研究員到中科院青島生物能源與過程所工作,，現(xiàn)任深海電源系統(tǒng)山東省工程研究中心主任，先進(jìn)儲能技術(shù)研究室主任,，青島儲能產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院執(zhí)行院長,、中科豐元高性能鋰電池材料研究院執(zhí)行院長，國際聚合物電解質(zhì)委員會理事、中國造船工程學(xué)會第一屆深海裝備技術(shù)學(xué)術(shù)委員會委員,、國際儲能與創(chuàng)新聯(lián)盟理事,、中國硅酸鹽學(xué)會固態(tài)離子學(xué)分會理事、中國化學(xué)會電化學(xué)專業(yè)委員會委員,、中國化學(xué)會有機(jī)固體專業(yè)委員會委員,、中國化學(xué)會能源化學(xué)專業(yè)委員會委員、Macromolecular Chemistry and Physics國際咨詢委員會委員,、Battery Energy期刊副主編等,。近幾年主要從事高比能固態(tài)電池關(guān)鍵材料和系統(tǒng)研發(fā)、深海特種電源開發(fā)應(yīng)用及固態(tài)光電轉(zhuǎn)換器件的研究工作,。先后在能源材料,、化學(xué)、器件等方面的國際權(quán)威雜志Nat. Energy,、Nat. Sustain.,、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.,、Environ. Energy Science,、J. Am. Chem. Soc.等發(fā)表文章400多篇，他引30000多次,。2022年,、2023年被評為科睿唯安“全球高被引科學(xué)家”（交叉領(lǐng)域）,。
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/喬木）
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