中国粉体网讯 2024年1月18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昆山成功召开。在会议期间，我们就固态电池相关的研究热点、前沿技术及产业化趋势采访了业内多位专家学者。本期为您分享的是中国粉体网对安徽大学朱凌云教授的专访。
朱凌云教授，现为安徽大学材料科学与工程学院教授，海外引进国家级专家，享受国务院政府特殊津贴。主要从事全固态锂离子电池材料及其薄膜合成制备研究工作。近年来，主持和参与了国家和省部级电池材料相关科研项目20 余项，申请发明专利 40 余件，在固态电解质和电池材料方面获授权专利15件。
中国粉体网：请问，日本产业界为何更青睐硫化物固态电解质这一路线？
朱教授：从技术上来讲，不是说哪一個公司或者是哪一個国家更青睐于哪一种，是因为硫化物固态电解质有自己的优势，比方说它跟聚合物电解质相比，它的离子传导率更高，跟氧化物的电解质相比，它的加工性更好。基于这两方面的优势，很多公司才注目于硫化物固态电解质的研究。
另外，硫化物固态电解质它的离子传导率很高，它可以实现倍率充放，这个优势决定了汽车公司或者是动力电池的生产企业面向实际使用要求，而更注重于硫化物固态电池的研究及开发生产技术。
中国粉体网：请问，制备硫化物固态电解质的主要原料及核心工艺有哪些？
朱教授：目前，制备硫化物固态电解质都是实验室的方法，实验室的方法其实很简单，就是高能球磨的工艺，用的原材料有硫化锂、硫化磷，再加上添加剂比方说氯化锂这类的盐或者是其他类的少量添加剂。从实验室制备这个角度来说，对环境要求比较高，但是制备工艺没有太大的难度。
中国粉体网：如何提升硫化物固态电解质粉体的稳定性？
朱教授：提升稳定性方面的研究，有很多老师、很多团队都在做，比方说空气稳定性，但是提升空气稳定性带来的后果基本上都会影响到硫化物电解质的其他性能比如离子传导率。现在的硫化物固态电解质实际上还有很多需要解决的问题。
如果说面向未来，硫化物固态电解质的稳定性研究可能会结合在硫化物电解质薄膜的制造工艺中，在电解质薄膜的生产过程中要求硫化物固态电解质与高分子粘结剂或者是其他添加剂能够更好的相互吻合可能是更好的一个方向。
中国粉体网：硫化物固态电池中高镍三元正极为何需要改性？如何改性？
朱教授：高镍三元正极实际上现在不只是在固态电池中需要改性，在液态电池里面它也会遇到问题，因为高镍三元正极的制造过程中它表面会带有残碱，它在液态电池里也有一定的氧化层包覆，如三氧化二铝或二氧化硅的包覆。
在固态电池中因为硫化物固态电解质和高镍三元正极粉末界面容易发生硫化反应，所以在其两者之间须有一个过渡层，保证硫化物和高镍三元正极粉末之间不会直接接触。这是固态电池中三元正极实现长循环的前提。我们现在一般都用铌酸锂在三元粉末表面沉积形成一个纳米级的包覆层，控制这个过渡层的厚度，使其不阻碍高镍三元正极粉末和硫化物电解质之间的稳定离子传导。
中国粉体网：硫化物全固态电池的终极目标是采用哪种正极、负极材料？距离这一目标还有哪些关键难题待攻克？
朱教授：因为硫化物全固态电池目前还没有大批量的生产，包括日本在内也只是小批量的生产，现阶段小批量生产中用的基本上都是高镍三元正极，负极现在都是用石墨或者是硅碳负极，终极目标肯定是使用金属锂或高锂含量的轻量化负极，因为只有这样才能够把固态电池的能量密度做高。研究目标虽然有了，但是要走过这个阶段还有很多的困难要解决，其中金属锂和硫化物电解质的界面反应问题是我们所需要解决的最主要的一个难点。
（中国粉体网编辑整理/平安）
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