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1、硫化物固体电解质

硫化物电解质因其较高的锂离子电导率和易加工的机械性能，被看做是有望率先实现商业化应用的固体电解质材料之一。

硫化物固体电解质是由氧化物固态电解质衍生而来的，与O^2-相比，S2-的电负性小，对锂离子的束缚要小，有利于降低锂离子扩散势垒；同时S^2-的半径大，能在结构中形成较大的离子传输通道，有利于离子的传输。所以，硫化物固体电解质通常具有比氧化物固体电解质更高的离子电导率，室温下约为10^-2scm^-1-10^-4scm^-1。而且硫化物固体电解质的电化学窗口合适，粉体经冷压后具有低的晶界电阻，因此该材料具有较好的应用前景，比较适合于制作大容量电池。

硫化物固体电解质关键材料发展历程

硫化物固体电解质按结晶形态可分为硫化物玻璃、玻璃陶瓷固体电解质及晶体固体电解质。其中，玻璃陶瓷可由玻璃经过退火处理后获得，晶体类可以由异价元素取代获得。表1给出各主要类型硫化物固体电解质代表及其室温下电导率。

表1典型硫化物固体电解质

硫化物玻璃及玻璃陶瓷固体电解质相对于锂金属负极更稳定，且不易与锂金属发生氧化还原反应，但其室温下的离子电导率相对较低。晶体电解质独特的结构为离子传输提供了专用通道，离子沿着晶界传输效率往往更高，因此室温下其离子电导率保持较高水平。

2、硫化物固态电池

硫化物固态电池和一般的全固态电池的构成一致，也是由正极、负极、硫化物电解质和集流体组成。硫化物全固态电池的组装工艺大同小异，首先是通过高能球磨法、高温淬冷法或溶液法制备硫化物固体电解质。正极一般是将活性材料、固体电解质和导电炭黑按一定的质量比混合均匀，从而使其同时具备高离子电导率和高电子电导率。负极通常采用石墨，或者键金属/合金等。由于硫化物固体电解质对空气非常敏感，因此全固态电池的组装全程需在充满氲气的环境中进行。一般采用特制的电池模具来制备全固态电池，先称量一定量的硫化物固体电解质，将其置于模具中，随后将电解质压平。称取所需的正极材料，并将正极材料均匀地铺在固体电解质一侧，置于压片机中冷压成片，最后将负极贴在固体电解质的另一侧并密封整个固态电池。通常在测试前，需要将全固态电池静置一段时间，使其达到稳态后再进行电化学测试。

针对固态电池相关的技术、材料、市场及产业等方面的问题，中国粉体网将于12月20-21日在常州举办第四届高比能固态电池关键材料技术大会，为致力于固态电池技术开发的企业，科研院校，以及电动车、储能、特种应用等终端企业提供信息交流的平台，开展产、学、研合作，共同推动行业发展。届时，中汽创智科技有限公司固态电池总监刘张波先生将作题为《硫化物固体电解质及全固态电池开发实践》的报告。报告将结合中汽创智的开发实践，探讨硫化物固体电解质以及基于该体系的全固态电池开发中的各项科学和技术问题，并做相关进展和经验分享。

专家简介：

刘张波，中国科学技术大学材料学博士，曾先后任职于微宏动力系统（湖州）有限公司、浙江锋锂新能源科技有限公司，现为中汽创智科技有限公司固态电池业务负责人。多年来一直从事固态电池及固体电解质材料相关研发与产业化工作，于固态电池研发、中试及测试平台建设、固体电解质研制、固态电池设计与开发等方面具有丰富的知识储备和实践经验。曾先后被认定为宁波市人才新政第十九批高级人才、南京市江宁区高层次创新人才、南京市领英工程高层次创新人才等。

参考来源：

徐若晨.硫化物电解质制备及其全固态锂离子电池的性能研究?

李美莹.高能量密度全电化学活性硫基全固态锂电池研究

肖维东.硫化物电解质在全固态电池中的应用及电化学性能研究

（中国粉体网编辑整理/文正）

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