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1、硫化物固體電解質
硫化物電解質因其較高的鋰離子電導率和易加工的機械性能，被看做是有望率先實現(xiàn)商業(yè)化應用的固體電解質材料之一。
硫化物固體電解質是由氧化物固態(tài)電解質衍生而來的，與O2-相比，S2-的電負性小，對鋰離子的束縛要小，有利于降低鋰離子擴散勢壘；同時S2-的半徑大，能在結構中形成較大的離子傳輸通道，有利于離子的傳輸。所以，硫化物固體電解質通常具有比氧化物固體電解質更高的離子電導率，室溫下約為10-2scm-1-10-4scm-1。而且硫化物固體電解質的電化學窗口合適，粉體經冷壓后具有低的晶界電阻，因此該材料具有較好的應用前景，比較適合于制作大容量電池。
硫化物固體電解質關鍵材料發(fā)展歷程
硫化物固體電解質按結晶形態(tài)可分為硫化物玻璃、玻璃陶瓷固體電解質及晶體固體電解質。其中，玻璃陶瓷可由玻璃經過退火處理后獲得，晶體類可以由異價元素取代獲得。表1給出各主要類型硫化物固體電解質代表及其室溫下電導率。
表1典型硫化物固體電解質
硫化物玻璃及玻璃陶瓷固體電解質相對于鋰金屬負極更穩(wěn)定，且不易與鋰金屬發(fā)生氧化還原反應，但其室溫下的離子電導率相對較低。晶體電解質獨特的結構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)電池的構成一致，也是由正極、負極、硫化物電解質和集流體組成。硫化物全固態(tài)電池的組裝工藝大同小異，首先是通過高能球磨法、高溫淬冷法或溶液法制備硫化物固體電解質。正極一般是將活性材料、固體電解質和導電炭黑按一定的質量比混合均勻，從而使其同時具備高離子電導率和高電子電導率。負極通常采用石墨，或者鍵金屬/合金等。由于硫化物固體電解質對空氣非常敏感，因此全固態(tài)電池的組裝全程需在充滿氳氣的環(huán)境中進行。一般采用特制的電池模具來制備全固態(tài)電池，先稱量一定量的硫化物固體電解質，將其置于模具中，隨后將電解質壓平。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一側，置于壓片機中冷壓成片，最后將負極貼在固體電解質的另一側并密封整個固態(tài)電池。通常在測試前，需要將全固態(tài)電池靜置一段時間，使其達到穩(wěn)態(tài)后再進行電化學測試。
針對固態(tài)電池相關的技術、材料、市場及產業(yè)等方面的問題，中國粉體網將于12月20-21日在常州舉辦第四屆高比能固態(tài)電池關鍵材料技術大會，為致力于固態(tài)電池技術開發(fā)的企業(yè)，科研院校，以及電動車、儲能、特種應用等終端企業(yè)提供信息交流的平臺，開展產、學、研合作，共同推動行業(yè)發(fā)展。屆時，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《硫化物固體電解質及全固態(tài)電池開發(fā)實踐》的報告。報告將結合中汽創(chuàng)智的開發(fā)實踐，探討硫化物固體電解質以及基于該體系的全固態(tài)電池開發(fā)中的各項科學和技術問題，并做相關進展和經驗分享。
專家簡介：
劉張波，中國科學技術大學材料學博士，曾先后任職于微宏動力系統(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)務負責人。多年來一直從事固態(tài)電池及固體電解質材料相關研發(fā)與產業(yè)化工作，于固態(tài)電池研發(fā)、中試及測試平臺建設、固體電解質研制、固態(tài)電池設計與開發(fā)等方面具有豐富的知識儲備和實踐經驗。曾先后被認定為寧波市人才新政第十九批高級人才、南京市江寧區(qū)高層次創(chuàng)新人才、南京市領英工程高層次創(chuàng)新人才等。
參考來源：
徐若晨.硫化物電解質制備及其全固態(tài)鋰離子電池的性能研究
李美瑩.高能量密度全電化學活性硫基全固態(tài)鋰電池研究
肖維東.硫化物電解質在全固態(tài)電池中的應用及電化學性能研究
（中國粉體網編輯整理/文正）
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