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王家功院士 | 全固态电池发展征程:液态,凝胶,框架结构,固态

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,新加坡国家科学院院士/新加坡工程院院士 王家功以《全固态电池发展征程:液态,凝胶,框架结构,固态》为题进行演讲。

王家功院士认为,能量的储存与转换,是21世纪能源领域的关键一环。而当前锂电池技术发展十分迅速,但仍旧存在能量密度达到理论极限、安全性差等问题。

演讲过程中,王家功院士对电解质的演变历程进行了分析讲解。

>>>>电解质的演变

电解质的演变形态为液态电解质→凝胶电解质→框架电解质→固态电解质。

液态电解质主要分为有机类型、水性类型、其他类型;凝胶电解质主要应用于柔性准固态电池;框架电解质则分为金属有机框架、共价有机框架、沸石(无机框架)、其他;固态电解质存在氧化物、硫化物、聚合物三种类型。

其中,框架电解质有具有比表面积大、稳定性好、低密度、结构和功能灵活可调等优点,并比较了沸石、金属有机框架(MOF)和共价有机框架(COF)三种可能的候选材料的设计能力、加工能力、稳定性和成本。

固态电解质中,氧化物具有热稳定性、空气稳定性好,机械强度优秀的特点,但存在可加工性差,高界面电阻和颗粒电阻等缺点;硫化物高离子电导率的优势,但其还存在对水分敏感(H2S生成)、化学稳定性差的弱点;聚合物拥有灵活性、可加工性以及良好的界面性能等优点,但热稳定性和机械稳定性较低。

随后,王家功院士还对锂硫电池、柔性固态锌空气电池等新型电池进行了简单介绍。

>>>>汇报总结

演讲的最后,王家功院士对本次报告的内容进行总结。

在王家功院士看来,当下电解质的形态正在由实现从液态电解质到凝胶电解质、框架电解质、固态电解质的稳定演变,全固态电池(ASSBs)虽然面临着离子导电性、界面接触、成本等难题,但其仍将成为锂电池的终极技术。

以上根据现场录音整理,未经本人校验审核。

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