【會議報告】長循環的硫化物全固態鋰電池

全固態鋰電池相比于傳統的液態鋰電池具有更高的安全性和更高的能量密度，被認為是最具潛力的下一代儲能技術。硫化物固態電解質是一種無機固態電解質，主要由硫、氧、氫等元素組成，具有高離子導電率、熱穩定性好等特點。

據市場調研機構的報告，預計硫化物固態鋰電池市場規模將在未來幾年內迅速增長。具體來說，預計到2026年，硫化物固態鋰電池市場規模將達到100億美元以上，年復合增長率高達50%以上。其中，電動車和移動設備是硫化物固態鋰電池的兩個主要應用領域。根據市場調研機構的預測，到2026年，硫化物固態鋰電池在電動車領域的市場占有率將達到30%以上。在移動設備領域，硫化物固態鋰電池的快速充電和高安全性將成為其重要優勢。據預測，到2026年，硫化物固態鋰電池在移動設備領域的市場占有率將達到20%以上。

今年4月份，中國科學院青島生物能源與過程研究所崔光磊研究員帶領的固態能源系統技術中心在鐵電材料增強硫化物全固態鋰電池容量的機理研究方面取得重要進展。

團隊通過簡單環保的溶劑蒸發法將分子鐵電體高氯酸胍(GClO4)包覆在LiCoO2正極顆粒的表面。由于GClO4和LiCoO2晶胞體積存在的差異，使得GClO4包覆在LiCoO2表面之后因晶胞失配產生了撓曲電效應，誘使GClO4中鐵電偶極子發生定向排列，產生了垂直于正極顆粒表面向下的鐵電內建電場。該電場可以將硫銀鍺礦（Li6PS5Cl）電解質中的鋰離子遷移至LiCoO2/GClO4/Li6PS5Cl三相界面處，從而實現了抑制空間電荷層、提升鋰離子傳輸的目的。此項研究設計了具有優異電化學性能的硫化物全固態鋰電池，而且為鐵電材料增強鋰電池性能的研究提供了理論指導。 

針對固態電池相關的技術、材料、市場及產業等方面的問題，中國粉體網將在昆山舉辦第五屆高比能固態電池關鍵材料技術大會。為致力于固態電池技術開發的企業，科研院校，以及電動車、儲能、特種應用等終端企業提供信息交流的平臺，開展產、學、研合作，共同推動行業發展。屆時，中國科學院青島生物能源與過程研究所研究員崔光磊將作題為《長循環的硫化物全固態鋰電池》的報告。

專家簡介：

崔光磊，中國科學院青島生物能源與過程研究所研究員，博士生導師，國家新能源汽車專項高比能固態鋰電池技術項目首席科學家，國家“萬人計劃”，科技部中青年科技創新領軍人才，國家杰出青年科學基金獲得者，國務院特殊津貼專家。曾獲得山東省自然科學一等獎、青島市自然科學一等獎等獎項。在能源、材料、化學、器件等方面的國際權威雜志Nat. Commun.、Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Mater.、Environ. Energy Science、Adv. Energy Mater.、Adv. Funct. Mater.、J. Am. Chem. Soc.、Joule等發表文章300多篇，他引15000多次，入選2021年中國高被引學者。申請國際PCT專利6項，申請中國發明專利200多項，獲得授權中國發明專利100多項，部分成果實現技術轉移或產業化示范應用。率領團隊研發的聚合物復合固態電解質技術入選2020“全球新能源汽車前沿及創新技術”，基于固態鋰電池與鋰電容器技術的全天候“功”“能”兼備的電化學儲能系統入選“全球工程前沿2020”。

參考來源：

青島能源所硫化物全固態鋰電池研究獲得進展.中國科學院青島生物能源與過程研究所

崔光磊研究員團隊：自極化分子鐵電體正極包覆層助力高性能全固態鋰電池

中國科學院青島生物能源與過程研究所官網

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