
2025遂寧國際鋰電產業大會現場
電池百人會-電池網9月19日訊(林音 四川遂寧 圖文直播)9月18日-20日,“2025遂寧國際鋰電產業大會”在四川遂寧召開。本屆大會以“鋰向新質 智勝未來”為主題,聚焦鋰礦資源、液態鋰電池、固態電池、鈉電池、儲能等熱點賽道和話題,特邀中國、俄羅斯、印度、德國、澳大利亞、加拿大等海內外大咖精彩分享,特設新品技術展示、供需資源對接、產業基金專題對接、園區參觀等環節,匯聚行業知名院士、專家、產業鏈上市公司、專精特新企業、國內外投資機構等400+各界人士,共同探索產業高質量發展之路,推動上下游供需共振,促進產業創新升級。

西安交通大學教授高國新
19日下午,西安交通大學教授高國新在本次大會固態電池分論壇上作了題為《固態鋰電池的機遇與挑戰》的主題演講,分享了發展固態鋰電池的原因、無機固體電解質的優勢與挑戰、聚合物電解質的優勢與挑戰等等,電池網摘選了其部分精彩觀點,以饗讀者:
高國新介紹,隨著鋰電池在新能源汽車中的應用推廣,人們在追求鋰電池高能量密度和長續航能力的同時,越來越關注動力鋰電池的安全問題。鋰電池作為電動汽車的“心臟”,占整車成本的30%-40%,直接影響電動汽車續航和安全性。但液態鋰電池一旦發生熱失控,就容易造成動力鋰電池起火爆炸。
高國新分析稱,發展固態電池技術的目標一是提升安全性能,二是提高能量密度。以高強度、不易燃的固態電解質膜代替傳統有機電解液,能夠解決鋰電池的安全問題。
“發展固態鋰電池,根本上是制備出高性能的固態電解質材料。”高國新介紹,不同類型電解質各有優劣:
硫化物電解質具有以下突出特點:高柔韌性和高離子電導率,加工性好,但面臨純無機電解質彈性模量低,易碎,粉末壓制時電解質層厚度較大,電池能量密度低等挑戰,解決策略是引入聚合物(PTFE、PVA、Li-4-VPB),制備高機械強度的復合電解質薄膜。
復合電解質薄膜在制膜工藝方面,高國新介紹,可根據制造過程中溶劑的使用情況分為干法和濕法。
其中,干法工藝與硫化物電解質的相容性更好,采用干法成膜技術,可避免有機溶液的使用。該技術因其工藝簡單、抑制分層和無溶劑污染等優點而受到越來越多的關注。
但干法工藝也有局限性:目前只能采用聚四氟乙烯(PTFE)才能達到原纖維化的效果,而PTFE粘附性差且抗拉強度較低,循環過程中發生還原脫氟(卡賓碳)導致電池短路,改進方法是將動態共價交聯的聚亞胺粉末與電解質混合,通過熱壓填充孔隙,加熱后動態共價鍵重組實現流動,填充孔隙并形成連續網絡。冷卻后形成的剛性網絡,可提供機械支撐,同時保留電解質顆粒間的離子通道,解決PTFE還原脫氟導致的界面不穩定問題。此外,通過熱壓,可使熱塑性聚酰胺(TPA)粘結劑在粘流狀態下且保持較低粘度,最終形成的滲透網絡,制備超薄復合電解質膜,改善PTFE粘結劑粘附力和應力消散能力,緩解電極/電解質界面的穩定性增強電解質膜的機械強度。
濕法漿料工藝與傳統制造更兼容,不過在傳統漿料涂覆濕法成膜工藝中,硫化物電解質會與極性溶劑劇烈反應,只能采用甲苯等低極性溶劑和非極性橡膠類粘結劑(PIB、EPDM)。
氧化物電解質具有空氣穩定性好、熱穩定性好、電化學穩定性好等優勢,同時也面臨燒結溫度高、脆性大、難加工、離子電導率偏低等挑戰,改進方法是與聚合物復合,批量化制備高機械強度復合電解質膜,降低界面阻抗。
聚合物電解質傳輸主要依靠非晶區鏈段運動傳輸離子,優勢是柔性、易成膜、便宜,但室溫離子電導率低。提升離子電導率的策略是:有機無機復合,借助界面層提升離子傳輸;利用聚合物內軟硬段的“相鎖定” 策略,增大聚合物鏈段運動能力,從而提升離子傳輸;選擇合適的增塑劑,構筑凝膠電解質,提升離子傳輸;采用原位聚合,增強界面結合,提升離子傳輸。
(以上觀點根據論壇現場速記整理,未經發言者本人審閱。)


電池網微信












