2024固态电池产业生态圈企业家峰会现场

电池百人会-电池网6月28日讯（常青 林音 江苏苏州 图文直播）6月28日，固态电池行业盛会——2024固态电池产业生态圈企业家峰会在苏州相城举行。本届论坛由中关村新型电池技术创新联盟、电池百人会、苏州市新时代工商管理企业家联合会新能源专委会主办，本次盛会汇聚全球产学研金用等各界力量，围绕“新技术 新赛道 新力量”这一主题掀起头脑风暴，共同探讨固态电池技术的最新进展、面临的挑战、解决方案及未来的发展趋势，推动其商业化进程，搭建起深度沟通、合作的桥梁和纽带。

中南大学化学电源与材料研究所副所长刘洪涛

28日上午，中南大学化学电源与材料研究所副所长刘洪涛在论坛上做了题为《聚合物基固态电解质的设计及其性能调控》的主题演讲，分享了聚合物基固态电解质的设计策略等，电池百人会摘选了其部分精彩观点，以飨读者：

随着电池技术不断向高能量密度方向发展，电池安全性问题越来越突出。为了降低有机溶剂分解以及隔膜失效引起的短路和热失控，无溶剂固态电解质被认为是一种潜在的选择。

“从机制上，本质上走出新路径，实现弯道超车。”刘洪涛介绍，无机电解质和聚合物电解质都有各自显著的优点和致命的缺陷，导致商业化应用举步维艰。通过取长补短、协同复合，以聚合物为主，无机为辅，有望解决在LMB应用中的关键瓶颈问题。

聚合物固态电解质做固态电池有什么好处？刘洪涛讲道，它的工艺跟传统锂电池的涂布工艺非常接近，原来的设备有现成的，稍微改一下就能用。从这个角度说，基于聚合物来提升电解质，对日后产业化具有积极意义。

从聚合物基固态电解质设计策略角度来说，要从其组份材料分别考虑。聚合物基固态电解质由聚合物基体+锂盐+填料构成。聚合物基体主要起支撑和导锂作用；锂盐主要提供导电锂离子；填料用于改善电解质膜强度、增强聚合物导锂能力。

聚合物基体的选择除了导锂结构单元，还要考虑玻璃转化温度低于实际应用温度。刘洪涛提到，“对于大部分企业来说，出于成本考量，只需要选择常用的PEO、PVDF-HFP等就够用”。在锂盐的选择策略方面，“实际上在新型锂盐尚未产业化前，常用的LiTFSI和LiPF6都是可以使用的”。“最重要的是填料的选择”，刘洪涛说，“填料就像做菜时的佐料，少而精，却能使菜呈现不同的囗味和品质”。

无机填料和有机聚合物怎么复合好，就像佐料怎么进味，不多也不少，这是非常难的事情。通常情况下无机氧化物颗粒与聚合物材料不相容，那么复合物就成了不均匀的混合物了，各方面性能就会很差。刘洪涛介绍，“我们提出无机氧化物纳米团簇策略，既解决了无机氧化物与聚合物的相容性问题，也提升了聚合物导锂性能和机械强度。”

采用的无机氧化物团簇位于纳米和亚纳米尺度，具有确定的原子组成和明晰的几何结构，能通过内部原子或表面配体进行功能调控；同时，还可以通过团簇多级结构的组装，构筑具有整体功能性的分级结构材料。实测所得固态电解质在磷酸铁锂和高镍三元正极都具备潜在应用价值。

另外，我们在单锂离子导电聚合物电解质方面做了些工作。从本质上讲，这种电解质既有柔韧性，又是单锂离子导电，是完美的不存在界面相容性和锂枝晶生长问题的材料。我们测试的结果也非常稳定，但目前制备成本需要通过批量化工程来解决。这是一种可能实现弯道超车的材料。在前沿材料中，我们团队还研发了聚胺酯类，离子塑晶类固态电解质，都极具发展潜质。以后抽时间可以跟大家再深入交流。

（以上观点根据论坛现场速记整理，未经发言者本人审阅。）