中國粉體網(wǎng)訊 目前研發(fā)的固態(tài)電解質(zhì)有無機固態(tài)電解質(zhì)和聚合物固態(tài)電解質(zhì),無機固態(tài)電解質(zhì)又包括氧化物系,、硫化物系,、鹵化物系、氫化物系,。關于無機固態(tài)電解質(zhì)及固態(tài)電池的研究論文很多,,據(jù)不完全統(tǒng)計,目前已被報道的無機固態(tài)電解質(zhì)多達200多種,。
固態(tài)電解質(zhì)是一類離子導體,,氧化物系離子導體是最早被開發(fā)和研究的材料之一。近年來,隨著我國固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展,,氧化物系鋰離子導體以其高物理化學,、電化學穩(wěn)定性而被廣泛地用于固態(tài)電解質(zhì)材料,對推動我國固態(tài)鋰電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到越來越重要的作用,。據(jù)行業(yè)統(tǒng)計,,鈉超快離子導體(NASICON)結(jié)構(gòu)Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3(LATP)、石榴石結(jié)構(gòu)Li7La3Zr2O12(LLZO)已經(jīng)有一定規(guī)模的生產(chǎn),,開始用于固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)中,,我國在氧化物系固態(tài)電解質(zhì)的研發(fā)上也非常活躍,。
上海交通大學湯衛(wèi)平教授通過離子交換法合成了低楊氏模量的固態(tài)電解質(zhì)材料Li3La(PO4)3(LLPO),。材料顯示了較高的離子電導率、以及物理化學和電化學穩(wěn)定性,,基于LLPO的全固態(tài)電池顯示了良好的充放電性能,。
此前,在中國粉體網(wǎng)主辦的第四屆高比能固態(tài)電池關鍵材料技術大會上,,湯衛(wèi)平教授首次在國際上對新型固態(tài)電解質(zhì)Li3La(PO4)2(LLP)進行了報告,。
LLP可在室溫加壓下形成致密固態(tài)電解質(zhì)薄片,離子電導率較高,,達到10-4S/cm,,對鋰穩(wěn)定性優(yōu)異;LLP基本保持了Na3La(PO4)2(NLP)的結(jié)晶結(jié)構(gòu),,具備低楊氏模量的特點,楊氏模量僅為19MPa,,與硫系固態(tài)電解質(zhì)相當,,LLP是第一個被發(fā)現(xiàn)的除了硫化物以外的低楊氏模量的氧化物固態(tài)電解質(zhì)材料。
對于LLP的制備,,湯衛(wèi)平教授采用非惰性溶劑離子交換法,,通過運用鈉的離子導體與鋰離子進行交換,從而生成鋰超離子導體,。采用這種方法,,對材料的結(jié)晶結(jié)構(gòu)進行調(diào)整,由于鈉離子半徑較大,,所以它的框架比較大,,換成鋰以后,可以保持鈉的框架,,從而實現(xiàn)比較小的離子在框架之內(nèi)快速傳導,。
針對固態(tài)電池相關的技術、材料,、市場及產(chǎn)業(yè)等方面的問題,,中國粉體網(wǎng)將于2025年3月18-19日在安徽·蚌埠舉辦2025全固態(tài)電池技術交流大會暨第一屆干法電極技術研討會,。為致力于固態(tài)電池技術開發(fā)的企業(yè),科研院校,,以及新能源汽車,、儲能、消費電子等終端企業(yè)提供信息交流的平臺,,開展產(chǎn),、學、研合作,,助推固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,。屆時,上海交通大學湯衛(wèi)平教授將作題為《低楊氏模量氧化物固態(tài)電解質(zhì)及其固態(tài)電池》的報告,。
專家簡介:
湯衛(wèi)平,,工學博士,國家特聘專家,,上海市特聘專家,,中僑聯(lián)新僑創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)杰出人才。現(xiàn)任上海交通大學教授,。主要從事鋰資源提取和鋰電池研發(fā)工作,。發(fā)明改良了第一代錳系鋰離子篩吸附劑,并實現(xiàn)了提鋰產(chǎn)業(yè)化,;發(fā)明了新一代新型固態(tài)電解質(zhì)材料Li3Zr2Si2PO12,、Li3La(PO4)2及其新型氧化物全固態(tài)鋰電池。
信息來源:
湯衛(wèi)平,,王雅秋等.氧化物系鋰離子固態(tài)電解質(zhì)研究進展
中國粉體網(wǎng),、上海交通大學等
(中國粉體網(wǎng)編輯整理/蘇簡)
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