中國(guó)粉體網(wǎng)訊 電解質(zhì)作為電池的重要組成部分，在正、負(fù)極之間起著傳輸離子的作用，選擇合適的電解質(zhì)是提高電池功率密度、能量密度、循環(huán)壽命，降低電池內(nèi)阻，并保證其安全性的關(guān)鍵所在。鋰離子電池的電解質(zhì)一般包括液體電解質(zhì)和固態(tài)電解質(zhì)。目前，商業(yè)化的鋰硫電池主要采用有機(jī)液態(tài)電解質(zhì)作為輸導(dǎo)鋰的介質(zhì)，但有機(jī)液態(tài)電解質(zhì)自身具有揮發(fā)性和可燃性，從而在電池充放電的過(guò)程中存在著安全隱患。
在組裝成電池時(shí)，固態(tài)電解質(zhì)可取代電解液和隔膜，簡(jiǎn)化電池結(jié)構(gòu)同時(shí)降低成本。采用固態(tài)電解質(zhì)時(shí)，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(tài)電解質(zhì)材料在取代電解液進(jìn)行傳輸導(dǎo)鋰的過(guò)程中能夠起到抑制鋰枝晶生長(zhǎng)防止正負(fù)極短路的作用。同時(shí)固態(tài)電解質(zhì)化學(xué)穩(wěn)定性和電化學(xué)穩(wěn)定性好、能夠降低電池的自放電現(xiàn)象、降低電解質(zhì)的分解程度、 提升電池的循環(huán)壽命。
固態(tài)電解質(zhì)主要包括氧化物固態(tài)電解質(zhì)和硫化物固態(tài)電解質(zhì)。硫化物固態(tài)電解質(zhì)是由氧化物固態(tài)電解質(zhì)衍生出來(lái)的，氧化物機(jī)體中氧元素被硫元素取代，形成了硫化物固態(tài)電解質(zhì)。由于硫元素的電負(fù)性比氧元素要小，對(duì)鋰離子的束縛要小，有利于得到更多自由移動(dòng)的鋰離子。同時(shí)，硫元素的半徑比氧元素要大，當(dāng)硫元素取代氧元素的位置，可引起電解質(zhì)晶型結(jié)構(gòu)的擴(kuò)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(tài)電解質(zhì)具有較好的電導(dǎo)率，室溫下約為10−3～10−4 S/cm。
硫化物固態(tài)電解質(zhì)主要包括Li2S-P2S5等二元硫化物和 Li2S-MeS2-P2S5三元硫化物。無(wú)論哪種硫化物固態(tài)電解質(zhì)，Li2S都是其不可或缺的前驅(qū)體。然而目前生產(chǎn)商用Li2S的方法（顆粒大，純度低）無(wú)法達(dá)到作為硫化物固態(tài)電解質(zhì)前驅(qū)體的硫化鋰的使用標(biāo)準(zhǔn)，并且受到全球?qū)ψ罱K碳中和的追求的啟發(fā)，不斷增加的研發(fā)投資顯示出在未來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)用基于硫化物固態(tài)電解質(zhì)的的全固態(tài)電池具有數(shù)十億美元的市場(chǎng)潛力，最終每年將需要數(shù)千噸電池級(jí)Li2S，目前的商業(yè)化手段無(wú)法滿足實(shí)現(xiàn)這一宏偉藍(lán)圖的需要。
基于此，珠海栩辰科技有限公司董事長(zhǎng)邢震宇提出了一種能作為高導(dǎo)電性的硫化物固態(tài)電解質(zhì)前驅(qū)體的硫化鋰納米粉體的制備方法，并希望對(duì)其進(jìn)行商業(yè)化生產(chǎn)。該方法通過(guò)固相反應(yīng)可以得到純度高達(dá)99.9%的硫化鋰納米粉體，并且工藝流程簡(jiǎn)單，成本低，利潤(rùn)極高，制備出的硫化鋰顆粒尺寸小純度高，與目前商業(yè)化硫化鋰制備方法相比有很大的優(yōu)勢(shì)與發(fā)展空間。
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(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(chē)、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)，珠海栩辰科技有限公司董事長(zhǎng)/華南師范大學(xué)研究員邢震宇將作題為《高純硫化鋰納米粉體材料的產(chǎn)業(yè)化》的報(bào)告，并對(duì)硫化物固態(tài)電解質(zhì)前驅(qū)體的硫化鋰納米粉體項(xiàng)目的商業(yè)化生產(chǎn)展開(kāi)介紹。
專(zhuān)家簡(jiǎn)介：
邢震宇，珠海栩辰科技有限公司董事長(zhǎng)，華南師范大學(xué)研究員。廣東省杰出青年基金獲得者，香江學(xué)者獲得者。于2016年在美國(guó)俄勒岡州立大學(xué)取得化學(xué)博士學(xué)位，于2017年在加拿大滑鐵盧大學(xué)陳忠偉院士課題組從事博士后研究。擔(dān)任廣東僑界青年聯(lián)合會(huì)第四屆委員會(huì)委員、中國(guó)化工學(xué)會(huì)化工新材料專(zhuān)業(yè)委員會(huì)委員和廣東省材料研究學(xué)會(huì)青年工作委員會(huì)委員。此外，還擔(dān)任國(guó)家自然科學(xué)基金通訊評(píng)審專(zhuān)家，廣東省自然科學(xué)基金通訊評(píng)審專(zhuān)家和會(huì)議評(píng)審專(zhuān)家。同時(shí)擔(dān)任材料研究與應(yīng)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(guó)際權(quán)威期刊上發(fā)表SCI論文27篇。在產(chǎn)業(yè)化方面，申請(qǐng)10項(xiàng)專(zhuān)利，授權(quán)5項(xiàng)，轉(zhuǎn)讓5項(xiàng)。
（中國(guó)粉體網(wǎng)編輯整理/蘇簡(jiǎn)）
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