固態電池一定是未來儲能電池的發展方向之一——專訪上海交通大學湯衛平教授

2025年3月18日到19日，由中國粉體網主辦的2025全固態電池技術交流大會暨第一屆干法電極技術研討會在安徽蚌埠隆重召開，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。本期為您分享的是中國粉體網對上海交通大學湯衛平教授的專訪。

1、湯教授，您是怎樣看待未來固態電池的發展方向？

湯教授：我覺得從目前應用角度來講，需要高比能的鋰電池，目前只有固態電池能達到高比能的性能，所以我覺得固態電池后續一定會有比較大的發展。那么，總體方向應該是不變的，雖然現在一些關鍵技術上還需要去突破，但是，我覺得在發展方向上，固態電池一定是未來儲能電池的一個方向。

2、湯教授，此前您在我平臺舉辦的大會中首次報道了LLP固態電解質，與之相比，此次報道的LLPO固態電解質有哪些性能優勢？

湯教授：我們此前報道的是Li₃Zr₂Si₂PO₁₂（LZSP）固態電解質，是一種新型的固態電解質，它具備一些非常好的特點，我們也對其做了非常深入的研究。

本次會議上，我講了在發明LZSP固態電解質后續應用方面的一些工作，在此基礎上，我們又發現了一種新的固態電解質——磷酸鑭鋰Li₃La(PO₄)₂（LLP），它是一種低楊氏模量的氧化物固態電解質，具備一定的柔性。它是一種非常少見的且穩定的氧化物類低楊氏模量材料，這種材料的楊氏模量跟硫化物相似，我們使用與硫化物同樣的方法制備了全固態電池，該電池與硫化物固態電池非常相似，所以我對LLP材料也是充滿了信心。LZSP固態電解質的楊氏模量比較高，一般應用在半固態電池中，我們期待LLP固態電解質能夠應用到全固態電池中。

3、湯教授，請您介紹一下低楊氏模量與固態電解質的關系？楊氏模量是不是越低越好？

湯教授：楊氏模量反應了固態電解質的機械性能，楊氏模量低的材料會比較軟，從電池角度來講，軟的材料容易加工，致密化程度比較高，離子導電性比較高，所以楊氏模量低一點會比較好。

但是楊氏模量也不能太低，太低會對鋰枝晶的阻礙能力比較弱，由于固態電解質本身具備一定的機械強度，可以抑制鋰枝晶的生長，假如說楊氏模量太低了，鋰枝晶有可能就會穿透固態電解質，所以楊氏模量應該取一個比較合適的值，大的不利于加工，低的會對阻隔鋰枝晶的生長不利，所以楊氏模量在20GPa前后是比較合適的值。

4、湯教授，請您介紹一下低楊氏模量固態電解質材料的合成工藝。

湯教授：這是一個比較新的工藝，也是一個比較巧妙的構思，使用的是離子交換的辦法。

在LZSP固態電解質制備中也使用了離子交換的辦法，對于LLP材料，我們選擇的晶格常數更大，從框架來講，LLP的晶體框架比較大，由于大的框架在做離子交換時晶格會產生很大的應力，我們覺得該應力可能是產生楊氏模量比較大的因素，所以離子交換方法可能是產生楊氏模量的很好的因素。我們目前在開發新的固態電解質材料，就是低楊氏模量方面的固態電解質材料。

5、湯教授，目前低楊氏模量固態電解質的研發到了哪一步？應用前景如何？

湯教授：我們研發的是低楊氏模量的氧化物固態電解質材料，因為低楊氏模量材料各方發現時間不長，包括中國科學院物理所的胡勇勝團隊研發的鋰鋁氯氧材料也是才發現幾年，我們團隊低楊氏模量材料是在近兩三年時間發現的，所以總體來講還處于研發的階段。目前產業化也在慢慢做，我們希望通過產業化把產量提高，這樣便于后面的一些驗證。所以說，我們現在處于技術研發以及后續產業化驗證的過程。

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