【會(huì)議報(bào)告】長循環(huán)的硫化物全固態(tài)鋰電池

全固態(tài)鋰電池相比于傳統(tǒng)的液態(tài)鋰電池具有更高的安全性和更高的能量密度，被認(rèn)為是最具潛力的下一代儲(chǔ)能技術(shù)。硫化物固態(tài)電解質(zhì)是一種無機(jī)固態(tài)電解質(zhì)，主要由硫、氧、氫等元素組成，具有高離子導(dǎo)電率、熱穩(wěn)定性好等特點(diǎn)。

據(jù)市場調(diào)研機(jī)構(gòu)的報(bào)告，預(yù)計(jì)硫化物固態(tài)鋰電池市場規(guī)模將在未來幾年內(nèi)迅速增長。具體來說，預(yù)計(jì)到2026年，硫化物固態(tài)鋰電池市場規(guī)模將達(dá)到100億美元以上，年復(fù)合增長率高達(dá)50%以上。其中，電動(dòng)車和移動(dòng)設(shè)備是硫化物固態(tài)鋰電池的兩個(gè)主要應(yīng)用領(lǐng)域。根據(jù)市場調(diào)研機(jī)構(gòu)的預(yù)測，到2026年，硫化物固態(tài)鋰電池在電動(dòng)車領(lǐng)域的市場占有率將達(dá)到30%以上。在移動(dòng)設(shè)備領(lǐng)域，硫化物固態(tài)鋰電池的快速充電和高安全性將成為其重要優(yōu)勢。據(jù)預(yù)測，到2026年，硫化物固態(tài)鋰電池在移動(dòng)設(shè)備領(lǐng)域的市場占有率將達(dá)到20%以上。

今年4月份，中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所崔光磊研究員帶領(lǐng)的固態(tài)能源系統(tǒng)技術(shù)中心在鐵電材料增強(qiáng)硫化物全固態(tài)鋰電池容量的機(jī)理研究方面取得重要進(jìn)展。

團(tuán)隊(duì)通過簡單環(huán)保的溶劑蒸發(fā)法將分子鐵電體高氯酸胍(GClO4)包覆在LiCoO2正極顆粒的表面。由于GClO4和LiCoO2晶胞體積存在的差異，使得GClO4包覆在LiCoO2表面之后因晶胞失配產(chǎn)生了撓曲電效應(yīng)，誘使GClO4中鐵電偶極子發(fā)生定向排列，產(chǎn)生了垂直于正極顆粒表面向下的鐵電內(nèi)建電場。該電場可以將硫銀鍺礦（Li6PS5Cl）電解質(zhì)中的鋰離子遷移至LiCoO2/GClO4/Li6PS5Cl三相界面處，從而實(shí)現(xiàn)了抑制空間電荷層、提升鋰離子傳輸?shù)哪康摹４隧?xiàng)研究設(shè)計(jì)了具有優(yōu)異電化學(xué)性能的硫化物全固態(tài)鋰電池，而且為鐵電材料增強(qiáng)鋰電池性能的研究提供了理論指導(dǎo)。 

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)將在昆山舉辦第五屆高比能固態(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)，中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所研究員崔光磊將作題為《長循環(huán)的硫化物全固態(tài)鋰電池》的報(bào)告。

專家簡介：

崔光磊，中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所研究員，博士生導(dǎo)師，國家新能源汽車專項(xiàng)高比能固態(tài)鋰電池技術(shù)項(xiàng)目首席科學(xué)家，國家“萬人計(jì)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。曾獲得山東省自然科學(xué)一等獎(jiǎng)、青島市自然科學(xué)一等獎(jiǎng)等獎(jiǎng)項(xiàng)。在能源、材料、化學(xué)、器件等方面的國際權(quán)威雜志Nat. Commun.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Environ. Energy Science、Adv. Energy Mater.、Adv. Funct. Mater.、J. Am. Chem. Soc.、Joule等發(fā)表文章300多篇，他引15000多次，入選2021年中國高被引學(xué)者。申請國際PCT專利6項(xiàng)，申請中國發(fā)明專利200多項(xiàng)，獲得授權(quán)中國發(fā)明專利100多項(xiàng)，部分成果實(shí)現(xiàn)技術(shù)轉(zhuǎn)移或產(chǎn)業(yè)化示范應(yīng)用。率領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的聚合物復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)技術(shù)入選2020“全球新能源汽車前沿及創(chuàng)新技術(shù)”，基于固態(tài)鋰電池與鋰電容器技術(shù)的全天候“功”“能”兼?zhèn)涞碾娀瘜W(xué)儲(chǔ)能系統(tǒng)入選“全球工程前沿2020”。

參考來源：

青島能源所硫化物全固態(tài)鋰電池研究獲得進(jìn)展.中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所

崔光磊研究員團(tuán)隊(duì)：自極化分子鐵電體正極包覆層助力高性能全固態(tài)鋰電池

中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所官網(wǎng)

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