刘兴泉 | 全固态锂电池固态电解质研究

7月11日，中国固态电池产学研技术交流研讨会暨高比能电池材料发展论坛论坛在百色市成功召开。

本届论坛由广西壮族自治区产业园区改革发展办公室、中国电子材料行业协会、百色市人民政府主办，中国电子节能技术协会电池回收利用委员会、广西大学资源环境与材料学院、中国电子节能技术协会汽车产业专业委员会、上海智能新能源汽车科创功能平台有限公司支持，百色市投资促进局、百色市工业和信息化局等承办。

来自国内外400多家单位的700多名专家、学者、行业精英应邀出席，共同研讨我国固态电池行业热点问题。

主题报告环节，电子科技大学材料与能源学院刘兴泉教授以《全固态锂电池固态电解质研究》为题进行演讲。

当前，动力电池存在里程焦虑、安全焦虑、成本焦虑三大痛点，因此动力电池高能量密度、高安全性、低成本的方向发展已经成为必然趋势。

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固态电解质的特点与应用

刘兴泉教授表示，固态电解质具有以下特点：

可以通过消除易燃的液体电解质来有效地提高锂电池安全性；可以抑制正极材料的过渡金属离子的溶解；可以限制锂硫电池中多硫化物的穿梭效应；拓宽了电化学窗口提高了能量密度。

不过，固态电池仍旧存在固态电解质的导电性问题、电极界面及阻抗问题、电极界面空间电荷层问题、锂负极的枝晶和寿命问题使用的环境温度问题。其中界面问题最为关键，直接决定了固态电池是否可以使用。

在演讲中，刘兴泉教授主要介绍了三种电解质在锂金属固态电池中的应用测试：

1.聚碳酸丙烯酯活化双层固态电解质用于锂金属固态电池

2.双三氟乙酰胺(BTFA)活化双层复合固态电解质用于锂金属固态电池

3.氟碳长链驱动的复合固态电解质用于锂金属固态电池

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汇报总结

演讲的最后，刘兴泉教授对8种固态电解质体系的性能进行了比较。

在刘兴泉教授看来，陶瓷电解质虽然具有较好离子电导率和较高的分解电压，但其刚性限制了其良好的界面性能，必须对其双面进行有效改性。

聚己内酯、聚碳酸丙烯酯和双三氟乙酰胺可以有效改善固态电解质膜与电极之间的界面效应，但聚碳酸丙烯酯对Li的稳定性逊于双三氟乙酰胺，后者锂金属固态电池的循环性能更优。

丁二腈增塑后LFSPE离子电导能力优异，极大提高了循环稳定性。

以上根据现场录音整理，未经本人校验审核。