中国粉体网讯 7月7日，2021中国国际锂电产业大会（简称金砖锂电论坛）在上海汽车会展中心顺利召开。本届金砖锂电会议为期两天，主题为以“新技术、新应用、新发展”为主题，采用“会议论坛+展览展示+体验营销”三位一体的创新模式，多项重点活动同期同地举办，充分协同联动，品牌效应和影响力大幅提升。
上海前沿新能源电源技术研究院院长、上海空间电源研究所空间电源技术国家重点实验室研究员
出席论坛并发表主题演讲——《固态电池及其材料设计和制备策略》。以下为演讲实录：
我是上海前沿新能源电源技术研究院的汤卫平，我是第一次亮相，非常感谢大家的支持。
一、固态锂电池必要性和优势
刚才大家一直在讲碳中和、碳达标，碳中和、谈达标从电动汽车来讲，是一个非常好的抓手。从我们国家来讲，更重要的是能源安全的问题，现在我们国家总体来讲，石油的输入大概在70%左右，这构成了对我们国家本身能源安全的一个非常大的问题。
从这个角度来讲，电动汽车是解决我们国家能源安全的一个非常大的抓手。其中我们调查了一下，如果按照现在的情况来讲，我们国家在夜间的废电已经足以把我们国家电动汽车的电用起来，这样的话，石油的进口可以大幅度缓解。
最近两起事故，一起是6月底在加州的特斯拉，还有一起是北京国轩。昨天跟何老师了解说不是电
池出问题了，是某个空气出问题了。不管怎么说，现在北京已经烧了几把火了，是一些比较大的问题。全固态电池从优势来讲，我们有一块全固态电池完全可以做到针对性。全固态电池从理论来讲就应该有这个优势，但是刚才很多报告里，其实我们要做到性能优势非常难。
我们的第一块电池做到了，我想介绍一下我们后面的一些工作。
二、固态锂电池设计和制备策略
1.全固态薄膜型电池。
2.全固态粉体型电池。
3.固液混合型电池。
我们现在研发的也好、产业化的也好，无非就是这三类电池，只不过全固态薄膜型电池做的非常
少，国内可能没有几家在做，我们算是一家。这个电池最大的特点就是在制法上。刚才三个种类，如果按制法分的话，区别非常明显。第一类坚持用物理办法，气相沉积的办法沉上去的。第二个办法就是用压积压出来的，先压固态电池片，然后正负极压。第三个电池是做膜的工艺，做固态电解质的膜也好、正负极的膜也好，通过膜的重叠做出来电池。刚才温老师也讲了，我们这种的做固液混合电池一个很大的原因是我们做膜的工艺是非常成熟的，所以我们现有的锂离子电池设备是可以借用的。某个程度上说，把我们现有的锂离子电池制造工艺、制造设备用在固态电池上去，这可能是我们做固液混合电池的设想。
实际上全固态电池可能是我们的最终目标，日本人一直在做这个事情，我们全固态电池还是要讲一下。气相沉积是非常好的办法，从全国角度来讲是非常好的办法。他一开始要先做个集流体，然后做正极，一封就成为一个电池了。过程很简单，半小时就可以做出这么一个电池来。但是这个电池非常薄，一般现在都是两个微米的。我们号称有10万片生产能力的一条线，这个工艺不是只有我们所能做，现在国际上应该是非常成熟的工艺。我们国内目前有线的也就这么一条。所以今天很幸运的看到国内唯一的一条，而且还是做固态电池薄膜的一太线。这个电池的性能非常好，下面是循环和功率性的。循环性能现在100次没什么变化，10个C也没什么变化，但是循环性远远不止这个数，我们可以做到15000次，可以保持85%的性能。这是一个非常好的循环性能和功率性能的电池。刚才报告中很多介绍低温性现在是做不好的，但是我们的薄膜电池-40度的低温性非常好，可以保持到86%。液态电池也无非如此，高温性就更没问题了，因为是全固态电池，100度的高温性能也是非常好。就这个电池而言，从-40度到100度之间的性能是完全没有问题的。我们也做了一些分析，安全性、循环寿命、宽温度工作范围、功率性能都是五星的。但是有一点，
能量密度不行，最终还是不行。我们没有办法把它做大，但是我显示在这里面有一点，并不是我们做的有多好，而是从全固态角度来讲，理论上来讲全固态问题是解决了的。我觉得有很多科学问题、理论问题是没有解决的，但是从全固态角度来讲，理论上可能性都是没有问题的。但是目前在一些技术上、工艺上，我们没法做到。我们现在有三种工艺，第一种是物理方式，第二种是用机械压，第三种是用叠片。物理法非常好，但是压的不是很好。最后是折中的办法，解决不了这个问题，我们就加一点电解液。也是我们过渡到全固态电池的一个折中办法。
三、固态电解质设计和制备策略
固态电解质这个工作，刚才讲了很多，从固态电池来讲，这是非常关键的材料，固态电池跟锂离子电池不同的地方就是液体的固态电解质用固态取代掉了。很遗憾的是，目前从材料的角度来讲，还没有一个比较完美的材料能够完全适用于我们的固态电池。所以我们也做了一些工作。用离子交换的办法，我们的想法也很自然，这些固态中离子是可以穿梭的，我们想办法跑的不是纳
离子，跑锂离子，那就做个交换。交换完以后情况非常好，这是我们的形态和结构分析，我们也做了一些核磁共振分析，发现确实它的传输框架完全保持非常好。除了锂纳位点以外，所有的硅、磷、氧位置都没有发生变化，框架保持了非常好的框架。
我们也做了详细的结构分析，发现锂和纳的位点是不一样的，虽然外框结构一样，但是待的位置不一样，跑的位置也不一样，这就是为什么交换非常容易发生的原因。我们研究院是上海市科委底下的研究院，我今天看到这个会场真的非常感动，也非常的感慨。在我们上海这个地区，或者在长三角地区，这样的场子非常少。希望像今天一样，能够把长三角新能源的板块组织起来，长三角新能源的板块已经远远超过珠三角，从势头上、总量上、企业上，在全国排首位是没有问题的。
我们也会希望能够跟企业做联合研发，在上海有上海的优势，有人才的优势、资金的优势，有钱有人。我们企业和我们一起，在上海发展。谢谢大家！
（注：本文根据现场速记整理，未经演讲嘉宾审阅，仅作为参考资料，请勿转载！）
（中国粉体网编辑整理/茜茜）
注：图片非商业用途，存在侵权请告知删除！
