中國粉體網(wǎng)訊 固態(tài)電池是未來電池產(chǎn)業(yè)的核心，這一點已經(jīng)是毋庸置疑的了。無論是在產(chǎn)品安全性、能量密度還是循環(huán)性能方面，固態(tài)電池都有潛力對電池性能產(chǎn)生質(zhì)的突破。目前固態(tài)電解質(zhì)主要分為聚合物、氧化物和硫化物三種，目前都很難達到液態(tài)電解質(zhì)的水平，同時材料成本昂貴，對加工的要求也很高，難度極高。但是多方人士表示，固態(tài)電池一定會走向產(chǎn)業(yè)化。清華大學南策文院士也持這一觀點。
南策文院士
固態(tài)電解質(zhì)最看好LLZO
固態(tài)電池的關鍵材料固體電解質(zhì)的研究，是決定固態(tài)電池可否實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的根本因素。目前研究最多的固體電解質(zhì)包括石榴石型氧化物（LLZO）、NASICON型氧化物、硫化物和聚合物固體電解質(zhì)四種，南策文院士最看好LLZO，他認為LLZO的綜合性能最為優(yōu)異，具體表現(xiàn)在以下幾個方面：
（1）LLZO具有的離子電導率以及可達到的面電阻可以滿足應用的需求；
（2）LLZO粉體材料可以在大氣環(huán)境下實現(xiàn)規(guī)�；a(chǎn)；
（3）LLZO在化學上對鋰金屬穩(wěn)定，為鋰金屬負極的使用提供了可能，LLZO的電化學窗口寬，可以和高電壓正極相匹配，這些都為高能量密度固態(tài)電池的實現(xiàn)提供了材料基礎；
（4）近幾年來，越來越多的研究人員關注LLZO的研發(fā)，澄清了很多制約LLZO應用的瓶頸問題的關鍵機理，并給出了切實可行的解決方案。
對于多久才能將LLZO固態(tài)鋰電池才能投入實際應用，南策文院士的看法是在未來的5-10年投入實際應用。在一些特殊的應用場合，例如醫(yī)用或軍用高溫電池，可能LLZO固態(tài)鋰電池會更早地進入應用。隨著科學技術不斷的進步，以及研究人員對固態(tài)電池認識的不斷加深，都會縮短LLZO固態(tài)鋰電池投入實際應用的時間。
成本問題不是最大的瓶頸
南策文院士認為全固態(tài)鋰電池的倍率性能整體偏低等問題，都是科學技術問題，需要慢慢解決。成本問題不是最大的瓶頸。任何新技術、新產(chǎn)品剛一開始出來，成本都較高，一旦生產(chǎn)技術成熟、產(chǎn)量上去了，成本自然而然就能下來，所以成本是工業(yè)界解決的事情，不是學術界能解決的問題。
固態(tài)電池一定要走向?qū)嵱没�、�?guī)�；�
南策文院士認為固態(tài)電池一定要走向?qū)嵱没�、�?guī)�；Ｈ绻恢痹诩埳险劊隙ú恍�。一個新技術出來，在熱了一段時間后，一定要慢慢往產(chǎn)業(yè)應用方向走，哪怕邁出一小步也可以，但不邁出去不行。目前有不少大型公司，特別是國際知名車企，都宣布要量產(chǎn)固態(tài)電池，并制定了各自的發(fā)展路線計劃。
南策文院士近年來在固態(tài)電池方面的成果一覽
★ 新型鋰電池陶瓷材料產(chǎn)業(yè)化項目落戶盱眙
2018年4月清華大學南策文院士團隊將新型鋰電池陶瓷材料產(chǎn)業(yè)化項目落戶盱眙。據(jù)了解，該項目投資3億元，開展全固態(tài)薄膜電解質(zhì)——鋰鑭鈦氧和鋰鑭鋯鉭氧等陶瓷材料的研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化，項目計劃兩年內(nèi)建成年產(chǎn)1800噸鋰離子固態(tài)電解質(zhì)陶瓷材料和1200噸富鋰錳基正極陶瓷材料生產(chǎn)線。
★ 固態(tài)電池實現(xiàn)量產(chǎn)
2018年11月19日，由清華大學南策文院士團隊創(chuàng)建的蘇州清陶新能源科技有限公司內(nèi)，可日產(chǎn)1萬只固態(tài)電池的固態(tài)鋰電池產(chǎn)線正式投產(chǎn)，電池能量密度可達400Wh以上，產(chǎn)品將主要投用于特種電源、高端數(shù)碼等領域。南策文研究的固態(tài)鋰電池自主研發(fā)成功并實現(xiàn)量產(chǎn)對車企意義重大，將推動新能源汽車發(fā)展。
★ 固態(tài)鋰電池電極-電解質(zhì)接觸問題的研究取得重要進展
中國科學技術大學馬騁教授課題組和清華大學南策文院士團隊在鋰電池固態(tài)電解質(zhì)的研究上取得重要進展。研究者使用球差校正透射電鏡對固態(tài)電解質(zhì)和電極材料的界面進行觀測，發(fā)現(xiàn)富鋰層狀結(jié)構的正極和鈣鈦礦結(jié)構的固態(tài)電解質(zhì)之間可以形成外延界面。該方法的提出為克服固態(tài)電池中電極-電解質(zhì)接觸差這一瓶頸提供了新思路。
★ 高電導硫化物/聚合物復合電解質(zhì)助力高性能全固態(tài)鋰硫電池
全固態(tài)鋰電池(ASSLBs)具有較高的理論容量和良好的安全性，被認為是未來能源存儲設備的理想選擇。在各種固體電解質(zhì)中，具有高離子導電性、制備方法方便和低界面阻抗等優(yōu)點的硫化電解質(zhì)備受關注。然而含無機固態(tài)電解質(zhì)的ASSLBs通常具有較厚的電解質(zhì)層(大于1mm)，這顯著降低了電池的能量密度。因此，制備一種具有自支撐性能的低厚度高電導的電解質(zhì)層是實現(xiàn)高性能ASSLBs的關鍵。
基于此，清華大學南策文院士和李亮亮副研究員通過液相法制備了一種厚度僅為120μm且具有自支撐性能的78Li2S-22P2S5玻璃陶瓷(7822gc)/聚合物復合固體電解質(zhì)膜。在加入鋰鹽的條件下，該7822gc/PEO或7822gc/PVDF復合電解質(zhì)的室溫電導率可達4-7×10−4S cm-1。該復合電解質(zhì)膜的面積電導高達59.0mS cm−2，約為純7822gc電解質(zhì)片的2.7倍。
南策文院士認為固態(tài)電池大規(guī)模應用，比如成為動力電池，可能還有一段時間。但是可以先做特種電池，比如軍用電源、數(shù)碼領域、石油、電力等行業(yè)，已經(jīng)開始有應用。動力電池領域更多是在試驗檢測階段，目前要解決的首要問題是安全。所以固態(tài)電池一定會實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，只是還需要時間！
參考來源：
能源評論•首席能源觀.南策文：固態(tài)電池，從“萬里挑一”到“萬無一失”
浠水貼吧.浠水汪崗籍院士南策文主導研發(fā)的固態(tài)鋰電池令業(yè)界震驚
Cell Press.南策文院士：固態(tài)鋰電池的未來之路│Cell Press對話科學家
儲能科學與技術.【行業(yè)動態(tài)】中國科學院院士南策文：鋰電池遠未觸及天花板
盱眙向上先鋒.做鋰電池行業(yè)“獨角獸”——清華大學南策文院士團隊產(chǎn)業(yè)化項目再次落戶盱眙
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