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1、硫化物固體電解質(zhì)
硫化物電解質(zhì)因其較高的鋰離子電導(dǎo)率和易加工的機(jī)械性能，被看做是有望率先實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用的固體電解質(zhì)材料之一。
硫化物固體電解質(zhì)是由氧化物固態(tài)電解質(zhì)衍生而來(lái)的，與O2-相比，S2-的電負(fù)性小，對(duì)鋰離子的束縛要小，有利于降低鋰離子擴(kuò)散勢(shì)壘；同時(shí)S2-的半徑大，能在結(jié)構(gòu)中形成較大的離子傳輸通道，有利于離子的傳輸。所以，硫化物固體電解質(zhì)通常具有比氧化物固體電解質(zhì)更高的離子電導(dǎo)率，室溫下約為10-2scm-1-10-4scm-1。而且硫化物固體電解質(zhì)的電化學(xué)窗口合適，粉體經(jīng)冷壓后具有低的晶界電阻，因此該材料具有較好的應(yīng)用前景，比較適合于制作大容量電池。
硫化物固體電解質(zhì)關(guān)鍵材料發(fā)展歷程
硫化物固體電解質(zhì)按結(jié)晶形態(tài)可分為硫化物玻璃、玻璃陶瓷固體電解質(zhì)及晶體固體電解質(zhì)。其中，玻璃陶瓷可由玻璃經(jīng)過(guò)退火處理后獲得，晶體類可以由異價(jià)元素取代獲得。表1給出各主要類型硫化物固體電解質(zhì)代表及其室溫下電導(dǎo)率。
表1典型硫化物固體電解質(zhì)
硫化物玻璃及玻璃陶瓷固體電解質(zhì)相對(duì)于鋰金屬負(fù)極更穩(wěn)定，且不易與鋰金屬發(fā)生氧化還原反應(yīng)，但其室溫下的離子電導(dǎo)率相對(duì)較低。晶體電解質(zhì)獨(dú)特的結(jié)構(gòu)為離子傳輸提供了專用通道，離子沿著晶界傳輸效率往往更高，因此室溫下其離子電導(dǎo)率保持較高水平。
2、硫化物固態(tài)電池
硫化物固態(tài)電池和一般的全固態(tài)電池的構(gòu)成一致，也是由正極、負(fù)極、硫化物電解質(zhì)和集流體組成。硫化物全固態(tài)電池的組裝工藝大同小異，首先是通過(guò)高能球磨法、高溫淬冷法或溶液法制備硫化物固體電解質(zhì)。正極一般是將活性材料、固體電解質(zhì)和導(dǎo)電炭黑按一定的質(zhì)量比混合均勻，從而使其同時(shí)具備高離子電導(dǎo)率和高電子電導(dǎo)率。負(fù)極通常采用石墨，或者鍵金屬/合金等。由于硫化物固體電解質(zhì)對(duì)空氣非常敏感，因此全固態(tài)電池的組裝全程需在充滿氳氣的環(huán)境中進(jìn)行。一般采用特制的電池模具來(lái)制備全固態(tài)電池，先稱量一定量的硫化物固體電解質(zhì)，將其置于模具中，隨后將電解質(zhì)壓平。稱取所需的正極材料，并將正極材料均勻地鋪在固體電解質(zhì)一側(cè)，置于壓片機(jī)中冷壓成片，最后將負(fù)極貼在固體電解質(zhì)的另一側(cè)并密封整個(gè)固態(tài)電池。通常在測(cè)試前，需要將全固態(tài)電池靜置一段時(shí)間，使其達(dá)到穩(wěn)態(tài)后再進(jìn)行電化學(xué)測(cè)試。
針對(duì)固態(tài)電池相關(guān)的技術(shù)、材料、市場(chǎng)及產(chǎn)業(yè)等方面的問(wèn)題，中國(guó)粉體網(wǎng)將于12月20-21日在常州舉辦第四屆高比能固態(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(kāi)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(kāi)展產(chǎn)、學(xué)、研合作，共同推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。屆時(shí)，中汽創(chuàng)智科技有限公司固態(tài)電池總監(jiān)劉張波先生將作題為《硫化物固體電解質(zhì)及全固態(tài)電池開(kāi)發(fā)實(shí)踐》的報(bào)告。報(bào)告將結(jié)合中汽創(chuàng)智的開(kāi)發(fā)實(shí)踐，探討硫化物固體電解質(zhì)以及基于該體系的全固態(tài)電池開(kāi)發(fā)中的各項(xiàng)科學(xué)和技術(shù)問(wèn)題，并做相關(guān)進(jìn)展和經(jīng)驗(yàn)分享。
專家簡(jiǎn)介：
劉張波，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)材料學(xué)博士，曾先后任職于微宏動(dòng)力系統(tǒng)（湖州）有限公司、浙江鋒鋰新能源科技有限公司，現(xiàn)為中汽創(chuàng)智科技有限公司固態(tài)電池業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人。多年來(lái)一直從事固態(tài)電池及固體電解質(zhì)材料相關(guān)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化工作，于固態(tài)電池研發(fā)、中試及測(cè)試平臺(tái)建設(shè)、固體電解質(zhì)研制、固態(tài)電池設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)等方面具有豐富的知識(shí)儲(chǔ)備和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。曾先后被認(rèn)定為寧波市人才新政第十九批高級(jí)人才、南京市江寧區(qū)高層次創(chuàng)新人才、南京市領(lǐng)英工程高層次創(chuàng)新人才等。
參考來(lái)源：
徐若晨.硫化物電解質(zhì)制備及其全固態(tài)鋰離子電池的性能研究
李美瑩.高能量密度全電化學(xué)活性硫基全固態(tài)鋰電池研究
肖維東.硫化物電解質(zhì)在全固態(tài)電池中的應(yīng)用及電化學(xué)性能研究
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/文正）
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