张久俊院士应邀参加第四届高比能固态电池关键材料技术大会

作者:院办公室 时间:2023-02-28 点击数:

近日,张久俊院士受邀参加第四届高比能固态电池关键材料技术大会,该会议由中国粉体网组织,于2023221-22日在江苏常州召开。会议期间,张久俊院士作题为《高性能固态锂电池及复合固态电解质的现状、挑战、展望》的主旨报告。报告从行业背景、基本原理、关键材料与结构、先进测试与模拟技术等方面对高性能固态锂电池及复合固态电解质进行深入分析,总结并提出固态电池面临的主要挑战和未来发展方向。

此次会议还邀请到了中国科学院、浙江大学、南京大学、北京理工大学、电子科技大学、上海空间电源研究所、清陶(昆山)能源发展股份有限公司、东风汽车前瞻技术研究院等其他多家知名科研院所、高校以及企业的相关专家。此次会议旨在为致力于固态电池技术开发的企业,科研院校,以及电动车、储能、特种应用等终端企业提供信息交流的平台,开展产、学、研合作,共同推动行业发展。

张久俊院士正在作大会报告

会议现场,张久俊院士还受邀做客中国粉体网的专家《对话》栏目,讲述复合固态电解质关键材料与先进结构的研究前沿。首先,张院士向媒体解答目前单一方向固态电解质产业化应用的四大瓶颈:离子电导率低、电解质本身的电压窗口较窄、稳定性方面还要进一步提高、电解质与电极界面之间的兼容性需要进一步研究。张院士表示,目前对于单一固态电解质是采用填充的策略来达到复合的效果,比如有机填充材料;而高聚物无论是电压窗口还是电极表面的适配性,以及整体的稳定性方面均具有更好的填充效果,因此,当前高聚物更接近产业化。

接下来,张院士向媒体解答了复合固态电解质结构设计思路以及材料的两相相容性问题。复合固态电解质结构设计从零维结构到三维结构,但从电解质复合的角度来讲,电解质本身最好有骨架结构,而后在骨架结构里填充一些无机材料或者有机材料,可以达到更好的效果。另外,复合固态电解质材料的固-固界面问题方面相较于单一电解质存在优势。固态电池的电解质和电极本身都是固态,假如二者都是无机物,相当于两个硬碰硬的结构,在充放电过程中,由于两种材料的膨胀系数不一样,二者很容易剥离,即界面本身适配性差,界面电阻会很大。相比之下,我们发展的高聚物固态电解质,其表面的兼容性以及适配性更好。

最后,张院士向媒体介绍了研究团队在锂硫电池方面的科研进展及产业化应用进展。锂硫电池主要存在几个问题:一个是硫本身导电性很差,需要通过材料复合来提高导电性;二是锂硫电池充放电过程会产生多硫化合物,多硫化合物的穿梭效应会导致电池的容量衰减;三是硫本身在充放电过程中的膨胀比较大,需要通过材料复合来解决它的膨胀问题。产业化方面,张院士表示,我们的技术在马鞍山市正在实现产业化。这个项目的生产线正在建设当中,大约到6月份就可以出产品。此次生产的锂硫电池的能量密度可以达到350Wh/kg,循环寿命可以达到1200次。锂硫电池相对于其它锂电池更加便宜,能量密度上升空间也更大,预计可以达到500Wh/kg,所以它被誉为下一代锂电池。

张久俊院士正在接受媒体记者采访


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