【會議報告】高純硫化鋰納米粉體材料的產業化

電解質作為電池的重要組成部分，在正、負極之間起著傳輸離子的作用，選擇合適的電解質是提高電池功率密度、能量密度、循環壽命，降低電池內阻，并保證其安全性的關鍵所在。鋰離子電池的電解質一般包括液體電解質和固態電解質。目前，商業化的鋰硫電池主要采用有機液態電解質作為輸導鋰的介質，但有機液態電解質自身具有揮發性和可燃性，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，固態電解質可取代電解液和隔膜，簡化電池結構同時降低成本。采用固態電解質時，電池工作溫度范圍寬、工作電壓高、具有更高的能量密度。固態電解質材料在取代電解液進行傳輸導鋰的過程中能夠起到抑制鋰枝晶生長防止正負極短路的作用。同時固態電解質化學穩定性和電化學穩定性好、能夠降低電池的自放電現象、降低電解質的分解程度、 提升電池的循環壽命。

固態電解質主要包括氧化物固態電解質和硫化物固態電解質。硫化物固態電解質是由氧化物固態電解質衍生出來的，氧化物機體中氧元素被硫元素取代，形成了硫化物固態電解質。由于硫元素的電負性比氧元素要小，對鋰離子的束縛要小，有利于得到更多自由移動的鋰離子。同時，硫元素的半徑比氧元素要大，當硫元素取代氧元素的位置，可引起電解質晶型結構的擴展，能夠形成較大的離子傳輸通道，利于鋰離子的傳輸。所以，硫化物固態電解質具有較好的電導率，室溫下約為10^?3～10^?4 S/cm。

硫化物固態電解質主要包括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電解質，Li₂S都是其不可或缺的前驅體。然而目前生產商用Li₂S的方法（顆粒大，純度低）無法達到作為硫化物固態電解質前驅體的硫化鋰的使用標準，并且受到全球對最終碳中和的追求的啟發，不斷增加的研發投資顯示出在未來實現實用基于硫化物固態電解質的的全固態電池具有數十億美元的市場潛力，最終每年將需要數千噸電池級Li₂S，目前的商業化手段無法滿足實現這一宏偉藍圖的需要。

基于此，珠海栩辰科技有限公司董事長邢震宇提出了一種能作為高導電性的硫化物固態電解質前驅體的硫化鋰納米粉體的制備方法，并希望對其進行商業化生產。該方法通過固相反應可以得到純度高達99.9%的硫化鋰納米粉體，并且工藝流程簡單，成本低，利潤極高，制備出的硫化鋰顆粒尺寸小純度高，與目前商業化硫化鋰制備方法相比有很大的優勢與發展空間。

針對固態電池相關的技術、材料、市場及產業等方面的問題，中國粉體網將于2024年9月5-6日在常州舉辦第六屆高比能固態電池關鍵材料技術大會。為致力于固態電池技術開發的企業，科研院校，以及電動車、儲能、特種應用等終端企業提供信息交流的平臺，開展產、學、研合作，共同推動行業發展。屆時，珠海栩辰科技有限公司董事長/華南師范大學研究員邢震宇將作題為《高純硫化鋰納米粉體材料的產業化》的報告，并對硫化物固態電解質前驅體的硫化鋰納米粉體項目的商業化生產展開介紹。

專家簡介：

邢震宇，珠海栩辰科技有限公司董事長，華南師范大學研究員。廣東省杰出青年基金獲得者，香江學者獲得者。于2016年在美國俄勒岡州立大學取得化學博士學位，于2017年在加拿大滑鐵盧大學陳忠偉院士課題組從事博士后研究。擔任廣東僑界青年聯合會第四屆委員會委員、中國化工學會化工新材料專業委員會委員和廣東省材料研究學會青年工作委員會委員。此外，還擔任國家自然科學基金通訊評審專家，廣東省自然科學基金通訊評審專家和會議評審專家。同時擔任材料研究與應用的副主任編委。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等國際權威期刊上發表SCI論文27篇。在產業化方面，申請10項專利，授權5項，轉讓5項。

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