会议背景:
固态电解质是全固态锂电池区别于常规锂电池的关键材料,具有低的可燃性、高的热稳定性、无泄漏、低爆炸危险等优点,有望从根本上解决电池安全性问题,同时,固态电解质由于优异的机械强度,较宽的电化学窗口,可以有效地抑制锂枝晶的生长并抑制副反应,使得锂金属电池体系(包括Li-S, Li-O2电池等)得到长足的发展,发挥锂金属电池高的能量密度和功率密度的优势,是电动汽车和规模化储能理想的化学电源。
随着锂电池基础性技术研发水平的逐步提高,复合型固态电解质的作用得到了更高的重视,强化对固态电解质应用情况的关注,并制定复合型固态电解质的优化应用措施,是目前很多锂电池研究人员重点关注的问题。
粉体公开课平台于9月26号下午举办“2023高性能固态电解质网络研讨会”,此次研讨会将着重探讨目前固态电解质的研究现状和进展。欢迎固态电池相关企业研发人员和高校师生共同探讨学习。
嘉宾报告:
报告题目: 单锂离子导电聚合物固态电解质的设计
报告人:刘洪涛 教授 中南大学
报告摘要:
传统的聚合物固态电解质具有较低的锂离子迁移数(通常为0.2-0.4),导致高的浓差极化引发锂枝晶的生长。为了解决这一问题,单锂离子导电聚合物(SLCP)固态电解质应运而生。与常见的双离子导电聚合物电解质不同,SLCP电解质是通过引入特殊基团,将阴离子束缚固定以限制其迁移,从而实现由锂离子迁移为主的导电机制,其锂离子迁移数通常高于0.5,理论上可以达到1。高的锂离子迁移数会大幅度降低浓差极化,抑制锂枝晶的生长,提升固态电池的充放电循环性能。报告总结了近年来SLCP固态电解质的设计策略;列举了构建SLCP固态电解质的几种阴离子结构基团及其优缺点;介绍了典型SLCP固态电解质的研发状况,并对存在的问题进行了总结;最后对SLCP固态电解质未来的发展进行了展望。
报告题目:高力-化-电-热稳定性固体电解质的研究与应用
报告人: 冯吴亮 副研究员 上海大学
报告摘要:
界面稳定性既是固态电池的核心基础科学问题,亦是重要的技术及工程问题。通过制备高力学、化学、电化学以及热稳定性的固体电解质以稳定界面体系,是实现固态电池成功应用的关键。本次报告将先从器件角度入手,深入探讨上述四类稳定性的决定因素,及其相互作用的基本规律,为固态电池基础科学问题研究提出新见解。与此同时,亦将从材料角度入手,探讨固态电池的主要技术及工程问题,为固态电池的产业化提供新思路。
报告题目: 面向高性能全固态电池的新型固态电解质的设计与合成
报告人:万佳雨 副教授 上海交通大学
报告摘要:
全固态锂金属电池可通过使用不燃的固态电解质替代易燃的有机电解液、以及高能量密度的锂金属负极来解决电池安全问题,有望进一步提高锂电池的能量密度。然而,为避免电池短路,文献中大多数的固态电解质厚度大于100微米,导致电池能量密度偏低。此外,复合基的固态电解质通常仍易燃,导致基于此的固态电池安全问题仍未解决。此报告将讨论固态锂金属电池关键材料与界面研究如何解决高能量/功率密度与电池安全性之间难以兼得的困境。通过新型固态电解质材料、结构、和界面的研究,我们展示超薄固态电解质厚度可低至5微米,且具有热稳定性、不易燃性和高机械强度,抵抗锂枝晶刺穿效果好。此外,我们还将讨论如何通过机器学习和超快合成等手段,加速新型高性能固态电解质的研发。
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教授
副研究员
副教授
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