中国粉体网讯 随着电动汽车产业的高速发展，长续航、快充、安全问题已成为制约行业发展的瓶颈。兼顾高能量密度与安全性的固态电池是公认最具前景的下一代动力电池。为深入交流探讨当前固态电池技术、成本、产业化等发展现状，2024年1月18日-19日，由中国粉体网主办的第五届高比能固态电池关键材料技术大会在江苏昆山隆重召开。会议期间，我们邀请到了业内专家、学者、优秀企业家代表做客对话栏目，进行访谈交流。本期，我们邀请到的是青岛大学的郭向欣教授。
粉体网：氧化物固体电解质析氧问题有什么思路改善呢？
郭教授：氧化物固体电解质本身就是氧化物，加上表面还会生成一些像碳酸锂、氢氧化锂等易于分解的氧化物，析氧问题比较复杂。需要看氧化物固体电解质与什么样的正极、负极、电解液匹配来具体分析。如果是表界面反应，就要做表面的改善或修饰；如果是体相的析氧，就需要对体相进行改性。析氧的情况类似高镍三元材料，改善策略也是和高镍三元材料之间存在关键共性问题。
粉体网：如何解决锂负极和锂镧锆氧的界面问题？
郭教授：锂负极和锂镧锆氧的界面问题一直是研究热点。前几年我们就撰写过这方面的综述。当前仍然有很多研究单位在关注这个问题。大家之前认为高致密的陶瓷固体电解质可以挡住锂枝晶在陶瓷中的穿透，但现在看来不是这么简单。
我们团队做过很多工作，包括增加中间层有效抑制锂枝晶的贯穿。这里面存在临界电流密度，当电流密度超过这一临界值的时候，依然会发生明显的锂穿透。最近有些研究单位在做锂镧锆氧本身的改性，对抑制锂枝晶的穿透有明显作用。在我们的评述文章中明确指出，在固态电池的研究中首先需要标定出临界电流密度，在电池工作过程中最好将其电流密度控制在临界值之下。
有一个非常有意思的现象就是像锂镧锆氧这样的陶瓷片，当反向施加电场时，锂枝晶还可以长回去，这个现象也给予大家很大的启发。
将来，通过大家共同的努力，通过各种先进的综合改善策略，这个问题还是有希望在固态电池中得到解决。
粉体网：为什么纳米氧化物固体电解质能在固态电解质膜和固态复合正极材料性能提升方面显示出极大的优势？
郭老师：引入纳米粉体，例如正极材料的氧化铝包覆已经是业界广泛采用的方案，可以显著提高正极材料的循环稳定性。
对于纳米固体电解质，就又增加了离子导电性，可以提高界面的离子传输能力。另外，用在固态电池上，氧化物本身表面有活性可以促进聚合，包括在固体电解质膜里引入纳米固体电解质，提高离子电导率和其他性能的效果也很明显。
粉体网：锂镧锆氧纳米化后如何防止表面产生碳酸锂等副产物？如何保持较高的表面离子电导？如何储存？
郭教授：表面碳酸锂的问题，我们做过详细的研究，现在一直在给业界的同仁重点强调。因为大家原来都不太重视这一问题，直接使用材料，然后的反馈是产气、效果不好等问题。实际上像碳酸锂的问题在电池里面都有，像钴酸锂表面、三元材料表面都有碳酸锂，而纳米锂镧锆氧比表面积大，其表面的碳酸锂会更多更不太容易消除。但这个问题有很好的办法可以把表面的碳酸锂除掉，比方说现在用的比较多的弱酸清洗，也有直接利用表面的碱性去做化学反应包覆也能达到很好的效果。
储存方面主要是阻断和与水及二氧化碳的化学反应，干燥环境就可以很好的抑制碳酸锂的生长。在使用的时候，不要长时间暴露在潮湿的大气环境之中。
粉体网：与其他固态电解质相比，氧化物固态电解质产业化进展是最快，未来氧化物固态电解质还需要解决哪些问题让它走的更远呢？
郭教授：氧化物固态电解质是比较好制备的，也是最容易验证的。做电池没有那么简单，企业要经过多方面的验证，包括配方的调整等。我们研究材料十几年了，现在就是要和企业结合，下一步根据电池企业的需求，研发有用的材料。比方说电池体系的设计，包括半固态、全固态体系对材料的要求不同，我们会有针对性的做材料的研发。
另外就是成本问题，我们现在一个非常重要的研发方向就是降本，现在不光是电池要降本，材料更要降本。降本还涉及到规模化的问题，如果仅仅做吨级可能也很难谈降本。所以说这都是我们下一步要重点发展的方向。
（中国粉体网编辑整理/乔木）
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