近日,先进能源材料团队范丽珍教授、南策文院士等在国际材料领域顶尖综述期刊Nature Review Materials(IF=71.189)发表了题为“Tailoring inorganic–polymer composites for the mass production of solid-state batteries”(面向大规模制造的固态电池:无机-聚合物复合电解质)的长篇综述论文。
为提高能量密度并消除与易燃液体电解质的传统锂离子电池相关的安全问题,固态电池(SSB)最近逐渐复兴。为了尽快实现大规模、低成本的SSB生产,对传统锂离子电池的成熟制造平台(包括浆料浇铸和卷对卷技术)进行改造以应用于SSB将是有利的。然而,SSB的制造依赖于合适的固体电解质的开发。无机-聚合物复合电解质结合了无机固体电解质和聚合物固体电解质的优点,特别适合于SSB的大规模生产。该论文讨论了无机-聚合物复合固体电解质的性质,概述了实现高性能器件的复合电解质的设计。还评估了将复合电解质集成到电池中的挑战,这将使SSB能够大规模生产。
固体电解质,特别是高能量密度、长寿命和高安全性的SSB研究将继续快速发展。在所有固体电解质技术中,无机-聚合物复合材料(IPC)电解质显示出最好的综合性能和放大能力。IPC电解质将软聚合物与稳定的无机材料偶联,可以获得高离子电导率,良好的电极润湿性,降低界面电阻,稳定性高,确保安全。