硫化物固態(tài)電解質(zhì)因其較高的室溫離子電導(dǎo)率和良好的可變形性，被認(rèn)為是最具發(fā)展前景的全固態(tài)電解質(zhì)體系之一，但其產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程面臨諸多困難：作為主要合成原料的硫化鋰價(jià)格昂貴；硫化物電解質(zhì)本身空氣穩(wěn)定性差；與常用正極材料如三元體系搭配時(shí)存在嚴(yán)重界面問題等。面對(duì)上述挑戰(zhàn)，北京科技大學(xué)李平教授致力于低成本、高性能的硫化物全固態(tài)電池核心材料及技術(shù)的研發(fā)，并在相關(guān)領(lǐng)域取得了不錯(cuò)的成果。

2021年12月30日以《一種低成本高效制備硫化物固態(tài)電解質(zhì)的方法》為名申請(qǐng)了發(fā)明專利。制備方法包括如下步驟:

(1)將含鋰的物質(zhì)，硫脲及含其他組成元素的物質(zhì)均勻混合；

(2)將均勻混合物在真空或一定氣氛下，加熱并且保溫一段時(shí)間；

(3)保溫結(jié)束后，等待產(chǎn)物冷卻至室溫后即可得到硫化物固態(tài)電解質(zhì)。

技術(shù)一：低成本硫化鋰制備技術(shù)

采用獨(dú)創(chuàng)的新型硫化鋰合成方法，可大幅降低制備硫化物電解質(zhì)所需主要原料的成本，使用自制硫化鋰與市場(chǎng)購買高純硫化鋰制備出的典型硫銀鍺礦型硫化物電解質(zhì)組裝的全固態(tài)鋰電池性能相當(dāng)。

技術(shù)二：低成本硫化物固態(tài)電解質(zhì)改性技術(shù)

對(duì)多種典型體系的硫化物固態(tài)電解質(zhì)進(jìn)行改性，進(jìn)一步提升電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率、空氣穩(wěn)定性，及對(duì)鋰穩(wěn)定性等性能。

技術(shù)三：低成本正極界面改性技術(shù)

優(yōu)化改善NCM811與硫化物電解質(zhì)之間的界面適配性，可實(shí)現(xiàn)數(shù)千圈的穩(wěn)定長循環(huán)及良好的高低溫性能。相關(guān)研究成果以“Coupling Novel Li7TaO6 Surface Buffering with Bulk Ta-Doping to Achieve Long-Life Sulfide-Based All-Solid-State Lithium Batteries”為題發(fā)布在國際知名期刊Journal of Materials Chemistry A上。

針對(duì)固態(tài)電池相關(guān)的技術(shù)、材料、市場(chǎng)及產(chǎn)業(yè)等方面的問題，中國粉體網(wǎng)將在昆山舉辦第五屆高比能固態(tài)電池關(guān)鍵材料技術(shù)大會(huì)。為致力于固態(tài)電池技術(shù)開發(fā)的企業(yè)，科研院校，以及電動(dòng)車、儲(chǔ)能、特種應(yīng)用等終端企業(yè)提供信息交流的平臺(tái)，開展產(chǎn)、學(xué)、研合作，共同推動(dòng)行業(yè)發(fā)展。屆時(shí)，北京科技大學(xué)李平教授將作題為《硫化物固態(tài)電池關(guān)鍵材料低成本制備與應(yīng)用》的報(bào)告。報(bào)告主講人將對(duì)其團(tuán)隊(duì)在硫化物固態(tài)電池關(guān)鍵材料低成本制備與應(yīng)用方面的成果展開介紹。

專家簡介：

李平，博士/博士生導(dǎo)師，北京科技大學(xué)新材料技術(shù)研究院先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)研究室首席教授。負(fù)責(zé)或參加國家、省部級(jí)、市級(jí)、企業(yè)項(xiàng)目50余項(xiàng)。獲教育部技術(shù)發(fā)明一、二等獎(jiǎng)，有色金屬工業(yè)科學(xué)技術(shù)一、二等獎(jiǎng)，國防科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)共5項(xiàng)。以第一作者或通訊作者在EES、AM、AFM、、ESM、JMCA、Small、CM、NL等權(quán)威期刊發(fā)表國發(fā)表學(xué)術(shù)論文篇100多篇，授權(quán)發(fā)明專利45項(xiàng)。多年來在“電化學(xué)儲(chǔ)能”和“氫儲(chǔ)能”技術(shù)方面，以基礎(chǔ)研究為本、應(yīng)用為導(dǎo)向，從材料制備到器件設(shè)計(jì)開展了大量研究，同時(shí)與地方政府、企業(yè)進(jìn)行了深度合作，建立了儲(chǔ)能材料中試平臺(tái)和產(chǎn)業(yè)化平臺(tái)，推動(dòng)研究室技術(shù)成果走向市場(chǎng)。

參考來源：

Coupling Novel Li7TaO6 Surface Buffering with Bulk Ta-Doping to Achieve Long-Life Sulfide-Based All-Solid-State Lithium Batteries.

國家知識(shí)產(chǎn)局、中國科技大學(xué)官網(wǎng)等

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