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0 在OFweek 2024固态电池技术线上研讨会上，上海前沿新能源电源技术研究院院长、上海交通大学特聘教授汤卫平就固态锂电池电解质材料的研究进展发表了深入见解。
当前，固态电池技术正受到业内外人士的广泛关注，其发展阶段、产业链进展以及市场商用规模等问题成为热议话题。汤卫平教授指出，元素周期表上方的元素因具有高能量密度，成为电能源发展的重要方向。其中，锂作为当下主流能源，而氢则被视为下一代能源。
锂离子电池正朝着固液混合和全固态两个方向发展，但面临四大关键问题：固态电解质材料的综合性能不足、高比容量负极的循环性能差、固态电解质与电极活性物质之间的界面阻抗大、器件制造过程复杂且影响因素多。
针对这些挑战，汤卫平教授的团队正在积极研发新型Li3Zr2Si2PO12(LZSP)和柔性Li3La(PO4)2(LLP)固态电解质及其电池。
LZSP固态电解质是通过钠离子与锂离子的交换形成的新型结构固态电解质。这种电解质继承了原来使用钠离子的大框架晶格，锂传输通道增大，因此具备良好的离子电导率、电化学和物理化学稳定性。高LZSP固含量的固态电解质薄膜电导率高达0.7mS/cm，并显示出良好的机械性能、电化学和充放电性能。此外，LZSP还可用于涂覆隔膜，有效改善460Wh/kg和500Wh/kg高比能金属锂电池的循环性能，这与其高杨氏模量可有效阻挡锂枝晶的特性有关。
LLP固态电解质同样是通过钠离子与锂离子的交换形成的新型氧化物系固态电解质。它具有不生长锂枝晶的特性，杨氏模量与硫系固态电解质相当，并具备良好的加工性能、离子电导率、电化学和物理化学稳定性等综合性能。通过400Mpa的冷压即可得到致密度很高的LLP片状样品，其杨氏模量达到19.1 GPa。
汤卫平教授的分享为固态电池电解质材料的研究提供了新的思路，也为固态电池技术的发展注入了新的活力。随着研究的深入和技术的不断突破，固态电池有望在未来实现更广泛的应用，为能源领域带来革命性的变革。
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