我国科研团队成功开发新型硫化物固体电解质
人民网北京6月30日电 （记者 赵竹青）记者近日从中国科学院青岛能源所获悉，该研究所开发出兼具高导电率，高耐水性，柔软性好的新型硫化物固体电解质，有望解决全固态电池固-固物理界面接触不良的难题。同时，新型高熵锂合金负极也取得突破，以此组装全固态电池在高倍率下可实现一分钟充放电。
该研究团队由青岛能源所研究员武建飞领衔，长期深耕硫化物全固态电池领域产业化核心技术与工艺。团队围绕关键材料与核心工艺持续攻关，已打通硫化物全固态动力电池产业化制备技术瓶颈，目前正通过优化全流程工艺参数，加速推进硫化物全固态动力电池产业化进程。
硫化物全固态电池凭借高能量密度、优良的低温性能和本征安全等优势，成为一项颠覆性的世界前沿科技。掌握全固态动力电池技术成为各国抢占新能源汽车领域制高点的重要关口。
武建飞介绍，固体电解质是全固态电池的核心关键材料。近期，团队通过对硫化物固体电解质的化学改性，其空气稳定性较常规的锂磷硫氯固体电解质提升了10余倍，显著降低了生产成本，且在更高露点温度下仍能保持性能稳定。经检测，该固体电解质室温离子电导率可与液态锂电电解液水平相当。更重要的是，其在保持高离子电导率和高耐水性的同时，柔韧性与延展性更优，可通过弯曲和延展灵活适配电池形状与体积变化，更有利于与电极材料紧密贴合，有效降低电池内部电阻、提升倍率性能，且反复充放电不易龟裂，可显著抑制电池性能劣化。此外，该电解质对锂的稳定性更出色，界面副反应减少，可大幅提高电池循环寿命，同时降低制备加工难度，助力电池性能充分释放。
在负极材料研发方面，团队同样取得可喜进展。新开发的金属锂负极在固态电池中表现出超高的倍率性能，可实现近一分钟快速充放电，并稳定循环超过1500次。该负极材料采用多元合金化策略，通过构筑高熵合金，利用多种元素的协同耦合作用提高了金属锂负极的化学和电化学稳定性，从而有效抑制锂枝晶的生长，同时一体化的合金载体能够为金属锂的沉积提供高效迁移路径，提高了负极电化学反应活性，使金属锂负极即使在大电流反复充放电过程中依然保持稳定。采用锂合金负极，有望开发出具有超高能量密度的全固态电池产品。
目前，研究团队已打通硫化物全固态动力电池产业化制备技术瓶颈，并通过对全流程工艺参数的不断优化，确立了从材料制备改性到电池生产的连续化方案，已具备量产技术，计划于今年8月份推出硫化物全固态动力电池试制样品，并尽快有机切换到量产技术，力争率先在国内建成10兆瓦以上的量产线。
人民网北京6月30日电 （记者 赵竹青）记者近日从中国科学院青岛能源所获悉，该研究所开发出兼具高导电率，高耐水性，柔软性好的新型硫化物固体电解质，有望解决全固态电池固-固物理界面接触不良的难题。同时，新型高熵锂合金负极也取得突破，以此组装全固态电池在高倍率下可实现一分钟充放电。
该研究团队由青岛能源所研究员武建飞领衔，长期深耕硫化物全固态电池领域产业化核心技术与工艺。团队围绕关键材料与核心工艺持续攻关，已打通硫化物全固态动力电池产业化制备技术瓶颈，目前正通过优化全流程工艺参数，加速推进硫化物全固态动力电池产业化进程。
硫化物全固态电池凭借高能量密度、优良的低温性能和本征安全等优势，成为一项颠覆性的世界前沿科技。掌握全固态动力电池技术成为各国抢占新能源汽车领域制高点的重要关口。
武建飞介绍，固体电解质是全固态电池的核心关键材料。近期，团队通过对硫化物固体电解质的化学改性，其空气稳定性较常规的锂磷硫氯固体电解质提升了10余倍，显著降低了生产成本，且在更高露点温度下仍能保持性能稳定。经检测，该固体电解质室温离子电导率可与液态锂电电解液水平相当。更重要的是，其在保持高离子电导率和高耐水性的同时，柔韧性与延展性更优，可通过弯曲和延展灵活适配电池形状与体积变化，更有利于与电极材料紧密贴合，有效降低电池内部电阻、提升倍率性能，且反复充放电不易龟裂，可显著抑制电池性能劣化。此外，该电解质对锂的稳定性更出色，界面副反应减少，可大幅提高电池循环寿命，同时降低制备加工难度，助力电池性能充分释放。
在负极材料研发方面，团队同样取得可喜进展。新开发的金属锂负极在固态电池中表现出超高的倍率性能，可实现近一分钟快速充放电，并稳定循环超过1500次。该负极材料采用多元合金化策略，通过构筑高熵合金，利用多种元素的协同耦合作用提高了金属锂负极的化学和电化学稳定性，从而有效抑制锂枝晶的生长，同时一体化的合金载体能够为金属锂的沉积提供高效迁移路径，提高了负极电化学反应活性，使金属锂负极即使在大电流反复充放电过程中依然保持稳定。采用锂合金负极，有望开发出具有超高能量密度的全固态电池产品。
目前，研究团队已打通硫化物全固态动力电池产业化制备技术瓶颈，并通过对全流程工艺参数的不断优化，确立了从材料制备改性到电池生产的连续化方案，已具备量产技术，计划于今年8月份推出硫化物全固态动力电池试制样品，并尽快有机切换到量产技术，力争率先在国内建成10兆瓦以上的量产线。
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