吴勇民：固态电池的离子传输空间定制化设计及应用验证-北极星储能网

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想要真正做到更高比能量的电池，或者让电池的技术能够进步，固态化就变成了一个非常有价值的策略。这个策略不仅仅是通过固态的手段延长了锂枝晶生长，时间从材料清体结构设计、反应动力学和反应平衡的角度都要做出极致的精准平衡，才能让电池变成一个可以用的电池。

——吴勇民海空间电源研究所固态电池课题组组长

2023年10月31日至11月2日，SNEC第八届(2023)国际储能技术和装备及应用(上海)大会在上海举行。会上，海空间电源研究所固态电池课题组组长吴勇民博士与大家分享了《固态电池的离子传输空间定制化设计及应用验证》的演讲。

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以下为北极星储能网整理的演讲重点：

在会上，吴勇民博士首先提到了固态电池材料和电芯。

在固态电池方面要必须考虑开发新的材料，首先是一个能用的，其次要性能好，还要适应工业设备，更要满足性能，再到最后应该是一个综合性的优良体现。但是目前的现状只进入到前一步。同样，电芯如何设计也有一定的的困难。电芯里正极和电解质的颗粒力度反应活性都有很大的不同，参加这些东西组合成一个整体。虽然在物理上组合成一个整体，但是化学上却不是一个完整的结构。要想让这些东西在一个多物理场结合，形成一个完美的离子空间结构，是很困难的。

其次，虽然上述讲到在材料和电芯方面进行新的开发会有一些难度，但是固态电池从材料到膜到设计再到电芯，它的迭代速度非常的快，所以未来几年固态电池的前景还是很光明的。针对固态电池的迭代进展情况吴勇民博士也发表了一些见解。

由于固态电解质材料有很多类型，所以不同的电解质材料会带来不同的性能。但是目前是没有一种固态电解质材料能够兼顾所有的性能，所以他们在一个有配位的晶体结构中离子里面可活动的空间以及可活动空间所需要的势能能够计算出来，通过配位结构的表示，让锂离子只在最适合的位置进行传导。而在这个过程中会发现：当锂离子在晶体结构中达到均衡的状态时，这个材料进行破碎时或者制备其纳米结构时就不太出现LTP等，在后续破碎中易产生高碱度的情况，各种尺寸并不会让锂可以更多的溢出来。这样的材料性能就达到了所预期的一些情况。离子在这里能够自由的传导，电子在这里很难传导过去，同时在空气中也比较稳定。

最后，吴勇民博士也谈及到了固态电池可能还有很多的问题。

除了电池温度不够高之外，多数人还觉得固态电池倍率性很差，固态结构传速低于液体，但是技术在进步，电解液的体系在快速的发展，锂的纯度、极片的制造工艺在快速的进步。在快速充放电过程中，除了本真的材料需要快速的传导能力、扛受这样的硬力，学习结构极致的匹配，同时传导的制式、流程，还是有设计的可行性。

即使固态电池现在面临各种各样的挑战，但电池通过不同的任务牵引，还是能够达到不同的性能，包括一定的比能量、安全性、倍率性能、低温性能等。如果能把电池和体系结合在一起，把应用体系整合在一起，固态电池的技术会走的更远。

以上内容根据现场速记整理，未经发言者审核，如需转载请联系授权！

( 来源: 北极星储能网 )

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