无机固态电解质材料及其在电极体系中的应用

中国粉体网讯  固态电解质包含固态聚合物电解质和无机固态电解质。相较于无机固态电解质，固态聚合物电解质仍具有可燃性。目前，针对无机固态电解质的研究主要集中在硫化物体系、钠超离子导体（NASICON）型结构体系、钙钛矿结构体系、锂超离子导体（LISICON)型结构体系以及石榴石体系。

无机固态电解质相较于有机液态电解质有如下优点：

①不含有任何液体成分，不会出现挥发、胀气和漏液等问题，进而可以提高电池的安全性能，这也是其最突出的优势；

②具有一定的力学强度，可以抑制锂枝晶的生长，使金属锂作为负极成为可能，从而提高电池的能量密度；

③具有更宽的电化学窗口，可以匹配高电压的正极材料，进而提高电池的能量密度；

④电化学稳定性和热稳定性高，使电解质与电极之间的副反应缓慢、在工作温度范围内不发生热分解，保证了全固态电池优异的循环性能；

⑤固体质地，便于电池封装，可以根据需求制作成不同形状的电池，也可以实现电池内部串联，进而提高电池的能量密度；

⑥无机固态电解质充当电池隔膜，简化了电池结构，电池更易于组装；⑦可以制成微型电池或者超薄电池。

然而，无机固态电解质离子电导率普遍偏低（3×10-5～2×10-3S／cm），导致全固态电池功率密度较小，难以实现高速率充放电，成为制约全固态电池发展的根本原因。

近年来，研究者通过对无机固态电解质进行掺杂、取代及制备工艺的优化等，大大提高了其离子电导率，部分电解质的离子电导率已经接近甚至超过有机液态电解质的离子电导率（3×10-3～2×10-2S／cm）。

作为锂离子电池材料行业的龙头，贝特瑞抓住行业发展机遇，利用自身优势研发无机固态电解质，聚焦动力电池主航道，巩固和强化在电池材料领域的市场地位。

为推动固态电解质产业化，促进行业交流，2022年1月7-8日，由中国粉体网主办的“第三届高比能固态电池关键材料技术大会”将于湖北武汉东方建国大酒店举办，届时将邀请来自贝特瑞新材料集团股份有限公司的杨成林博士作《无机固态电解质材料及其在电极体系中的应用》报告。本报告主讲人将介绍贝特瑞固态电池团队的研发进展，包括无机固态电解质LATP/LLZO粉体、浆料等产品的物相、粒度、离子导率等特性；无机固态电解质材料在包覆正极活性材料方面的应用；一种与固态电池体系相匹配的电极评价方法。

个人简历：

杨成林，2018年博士毕业于中国科学院大学，后赴美国密歇根大学从事博士后研究工作，2021年加入贝特瑞新材料集团，任研究院-固态电池组副主任。主要从事固态电解质材料、锂金属电池的研发工作，包括磷酸钛铝锂、锂镧锆氧等高离子导率无机固态电解质粉体、浆料的研发，以及高能量密度锂金属电池的开发，主要用于无人机等特种领域。