中国粉体网讯 2021年3月11-12日，由中国粉体网主办的“第二届高比能固态电池关键材料技术大会”在湖南长沙隆重召开，期间，我们邀请到与会专家、学者做客“对话”栏目，进行视频访谈。本期为您分享的人物专访是来自青岛大学的郭向欣教授。
©Ma Qianqian/Cnpowder.com.cn
郭向欣教授
中国粉体网记者：郭教授，您好。首先向您请教一下，固态锂电池作为消费类电子产品供电电源和动力汽车供电电源分别需要满足哪些条件？
郭教授：固态电池理论上能量密度比较高，作为供电电源，续航时间、续航里程就会相应提高。另外还有一个关键的问题也是大家现在比较看重的，因为固态电池采用固体电解质取代或部分取代液体，它的安全性可以提高。这样的话，尤其是在新能源汽车领域，对安全性要求特别高的应用领域，固态电池的既能满足能量密度的提高，又能保证安全性，这一点是大家对固态电池所共同期望的。
中国粉体网记者：氧化物固体电解质有何突出优势，目前应用研究、前景比较好的是哪一种？
郭教授：氧化物与其它固体电解质相比，突出优势是综合性能要好一些。一方面与硫化物相比，硫化物的离子电导率非常突出，但对空气敏感；另一方面聚合物比较容易产业化，但是离子电导率又偏低。氧化物介于两者中间，它的离子电导率可以接受，比聚合物高一些，另外对空气相对稳定。所以，氧化物的性能优势是综合的。目前，对氧化物还是比较容易开展相关工作，尤其是量产工作。有了材料基础，比较容易进行电池的下一步的研发。
中国粉体网记者：氧化物固体电解质的发展目前主要面临的问题有哪些？
郭教授：氧化物固体电解质目前所面临的问题，同其它固体电解质一样，有一些共性的问题。比如说界面的问题，离子电导率的问题，还有就是怎么能够做成电芯、电芯设计怎么做成电池，应该是有个共性的问题。另外氧化物固体电解质也有它自身的问题。氧化物与属于无机陶瓷电解质，同其它的材料比起来，刚性比较强，界面问题特别突出，尤其是电化学带来的体积、应力应变，可能对氧化物来说就是一个比较突出的问题，需要重点来解决。
实用化LLZO基固态锂电池展望
中国粉体网记者：固态锂电池中，各种界面对电池性能具有至关重要的影响。如何构建具有稳定高速离子、电子通道的复合正极和高效稳定的锂金属/固体电解质界面？
郭教授：这个问题也是一个核心问题，简单说起来好像不是特别难，但做起来是特别难的。因为仅提这个界面是一个很泛的概念，界面分很多种，既有正极与电解质的界面，还有负极与电解质的界面，而且科学问题包括技术问题都不同。刚才提到的复合正极，内部还有小界面，电解质内部也有小界面，可能将来负极方面也有小界面。这些大界面、小界面是融合在一起的。所以这些问题比较多，需要分头攻关。还要根据不同的材料特性。比如说正极，利用磷酸铁锂还是三元，它带来的界面问题又不一样。但总体来讲，有一个共识就是，界面要构筑好，导电性要好，而且循环起来要稳定。不能说刚开始好，循环过程中或工作过程中界面就慢慢退化了。这些都要有相对应的办法。另外对于锂金属，锂金属锂枝晶问题由来已久，怎样能够做好锂金属与电解质之间的界面，抑制锂枝晶，这些问题都需要投入更多的研究。所以说工作是很多的，希望以后在这方面真正的获得一些能够实用型的方案。
中国粉体网记者：郭教授，请问您目前的主要研究方向是什么？近年来，有哪些研究成果？
郭教授：我们的研究方向还是聚焦在氧化物固体电解质上。因为氧化物固体电解质是我们一直坚持做的，也符合我自己的背景。我自己的背景就是固态离子学，原来在中科院上海硅酸盐研究所，现在在青岛大学，都是做无机材料的，所以我自己的主要研究方向，主要还是在氧化物固体电解质。在这一块，我们又分成粉体，因为粉体是基础。只有粉体做好了，后边才可以进一步的发展，这是我们一个重要的研究方向。
另外光有粉体做成电池还不够，电池是粉体的集成，所以我们还会做电解质的膜，有了电解质膜，只是一个部件，还要配合找到与其匹配的正极、负极、还有相对应的电芯、整体结构的设计。有了电芯设计，最后想做成真正能用的东西，还要做系统，这也是我们的一个方向。有些地方我们可能擅长做，我们自己多做点，有些地方不擅长，可能与各方企业、研究单位进行合作。所以说整体的研究方向，分成从材料、到器件到系统。对于我们的研究成果，在解决问题的具体过程中，近年有一些体会和收获，我们觉得对大家有帮助的话，也是写成文章或者专利，同大家分享。
中国粉体网记者：谢谢郭教授的分享，感谢郭教授接受我们的访谈。
（中国粉体网编辑整理/黑金；摄影/茜茜；剪辑/小郭）
注：图片非商业用途，存在侵权告知删除！
