中國粉體網訊 固態電池是目前公認最具前景的新一代動力電池，目前固態電池技術處于什么階段？商用市場已達到怎樣的規模？產業鏈又涉及到哪些領域？這些問題受到業內人士普遍關注。2023年2月21-22日，由中國粉體網主辦的第四屆高比能固態電池關鍵材料技術大會在江蘇常州隆重召開，會議期間，我們邀請到了業內專家、學者，優秀企業家代表做客《對話》欄目，進行訪談交流。本期《對話》為大家帶來上海前沿新能源電源技術研究院湯衛平院長的專訪。
粉體網：湯院長，氧化物固態電解質主要有哪幾種？目前研究熱點集中在哪里？
湯衛平院長：氧化物固態電解質有很多種，比如石榴石型、NASICON型、鈣鈦礦型等等。對于研究熱點，我們本身的研究是希望在氧化物固態電解質中尋找一些綜合性能更好的材料。
粉體網：湯院長，在您看來，改善固態電解質的電導率有哪些路徑？
湯衛平院長：我們一直希望通過改變固態電解質本身的微觀結晶結構去提高它的離子電導率。固態電解質的離子傳輸機理相對來說比較清晰，在固態電解質的結構中間有傳輸通道，我們做的工作就是對離子的通道進行擴張，通過擴張離子通道去實現離子的快速傳輸。
粉體網：湯院長，新型固態電解質Li3La(PO4)2如何制備？
湯衛平院長：Li3La(PO4)2固態電解質是我在會議報告上的主講內容，這也是我們第一次在國際上對該材料進行報告。對于這種材料的制備，我們用了一個比較特別的方法，這種方法稱為非惰性溶劑離子交換法。通過運用鈉的離子導體與鋰離子進行交換生成鋰的超離子導體。我們采用這種方法，對材料的結晶結構進行調整，由于鈉的離子半徑比較大，所以它的框架比較大，換成鋰以后，它可以保持鈉的框架，從而實現比較小的離子在框架之內快速傳導。這也是我們開發Li3La(PO4)2材料的初始想法。我們的實驗還是比較成功的，并且我們還發現這種材料不僅離子電導率比較高，同時它還具備低楊氏模量的特點，這也是國際上首次發現低楊氏模量的氧化物材料。
粉體網：湯院長，對于新型固態電解質Li3La(PO4)2，它存在什么樣的優點及缺點？
湯衛平院長：有關這個材料的研究我們也是最近才對外發表，這項工作從開始到現在也只有兩年的時間。對于這個材料的優點，除了離子電導率比較高，穩定性比較好之外，還有就是它的低楊氏模量的特點。我們希望以后這種電解質材料能夠像硫系固態電解質一樣應用于全固態電池。因此，我們提了氧化物全固態電池的概念，這也是我們在國際上首次提出用低楊氏模量的氧化物去做全固態的電池。所以，它的特點或者說優勢還是比較明顯的。從不足之處來看，目前這個材料正處在研發階段，由于材料里含有鑭元素，未來在鑭資源及材料價格等方面可能會有一些問題。不過，未來我們也會做一些工作去彌這類問題，比如通過一些替代元素把鑭的用量降下來或者直接不用鑭元素。
粉體網：湯院長，您能不能給大家介紹一下該新型固態電解質應用于固態電池的前景？
湯衛平院長：我比較看好這個材料，在這次會議上很多嘉賓演講的主題是全固態電池，這也說明未來全固態電池將是固態電池的發展方向。但是，目前硫系固態電解質材料本身存在一些問題，在很大程度上阻礙了全固態電池的產業化進程，我們希望運用這種性能穩定且低楊氏模量的氧化物材料去推動全固態電池的產業化。我們現在也在做各個方面的努力，一是材料本身的產業化，我們通過與硫系全固態電池企業溝通，希望把我們的材料應用到硫系電池體系當中。另一方面，我們也在開發氧化物全固態電池，相對于現有的電池來說，這是一個非常前沿的工作，需要一定的時間和過程。我相信不遠的將來，我們會將樣品做出來，之后再進一步把它產業化。
（中國粉體網編輯整理/文正）
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