中國粉體網(wǎng)訊  固態(tài)電池的發(fā)展方向是更高能量密度、更高的循環(huán)次數(shù),、充電速度更快,、溫度適應(yīng)性更好、安全性更高,、降低成本,、更加環(huán)保等。對應(yīng)到正極材料上就是高電壓平臺的正極材料,，全固態(tài)電池正極材料的設(shè)計是提升電池性能的關(guān)鍵之一,。

目前，正極材料主要面臨的問題包括體相問題和界面問題,。

在鋰離子電池中,，大多數(shù)正極電極材料在嵌鋰/脫鋰過程中會經(jīng)歷相變、晶格膨脹/收縮和結(jié)構(gòu)變化,，導(dǎo)致充放電后材料的體積會有所變化,。尤其在固態(tài)電池中，固態(tài)電解質(zhì)與電極顆粒為剛性接觸,，對電極材料的體積變化更為敏感,，循環(huán)過程中容易造成電極顆粒之間以及電極顆粒與電解質(zhì)接觸變差甚至產(chǎn)生裂紋，反復(fù)的膨脹和收縮導(dǎo)致界面接觸的不穩(wěn)定,，將會發(fā)生如變形,、粉化、集流體與電極顆粒之間脫落等現(xiàn)象,，進(jìn)而導(dǎo)致電池電化學(xué)性能的衰減,。此外，固體電解質(zhì)還會在與正極接觸的界面處反應(yīng)生成復(fù)雜的界面膜,，增加電荷轉(zhuǎn)移阻抗,。

針對材料存在的顆粒開裂、充放電體積伸縮膨脹的問題,，可通過高熵?fù)诫s,、燒結(jié)工藝、特殊結(jié)構(gòu)前驅(qū)體等方法實現(xiàn)對材料的改善,；針對材料存在的殘鋰,、副反應(yīng),、元素相互擴(kuò)散、空間電荷層等問題,，可以通過燒結(jié)控制,、溶液洗滌、包覆物質(zhì)篩選,、包覆物質(zhì)合成等方法實現(xiàn)對改善,。

固態(tài)電解質(zhì)方面，全固態(tài)電池通過取代易燃和高反應(yīng)性的有機(jī)液態(tài)電解質(zhì)從而實現(xiàn)更安全的電化學(xué)儲能,。聚合物,、氧化物、硫化物是目前固態(tài)電池三大類固體電解質(zhì),。其中氧化物固態(tài)電解質(zhì)綜合性能好,，國內(nèi)走這一路線的企業(yè)最多。

產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)方面,，氧化物固態(tài)電解質(zhì)制備方法包括固相法,、液相法、溶膠凝膠法,、共沉淀法等,，其中固相法成本低，為目前LLZO的主流生產(chǎn)方式,；LATP涂覆需要納米化,，因此液相法為主流生產(chǎn)方式。

廈鎢新能針對氧化物技術(shù)路線開發(fā)出鋰鑭鋯氧和磷酸鈦鋁鋰兩種電解質(zhì),。在2020年實現(xiàn)了第一代LLZO產(chǎn)品開發(fā),，2021年完成LATP產(chǎn)品開發(fā)，2023年實現(xiàn)了第二代LLZO產(chǎn)品開發(fā),，預(yù)計2024年將實現(xiàn)第三代產(chǎn)品開發(fā),。產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)方面，目前,，廈鎢新能已建立固態(tài)電解質(zhì)轉(zhuǎn)化生產(chǎn)車間，并解決了放大生產(chǎn)工藝問題,。

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,，來自廈門廈鎢新能源材料股份有限公司的全固態(tài)首席工程師鄭寶林將作題為《全固態(tài)電池正極材料及固態(tài)電解質(zhì)設(shè)計及產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)》的報告。

參考來源：電池工業(yè)網(wǎng),、華泰證券《新能車前沿技術(shù)之七：固態(tài)電池》等

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/喬木）

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