中科院青岛能源所张建军：新型固态电解质改善电池本征安全性

2023中国（山西·永济）电池隔膜产业生态圈企业家峰会暨蓝科途新品发布会现场

3月24日，2023中国（山西·永济）电池隔膜产业生态圈企业家峰会暨蓝科途新品发布会在山西省永济市召开。

本次大会由中关村新型电池技术创新联盟、中国电池网主办，山西省永济市人民政府、永济经济技术开发区管委会联合主办，青岛中科华联新材料股份有限公司、青岛蓝科途膜材料有限公司 、山西蓝科途新材料科技有限公司承办，来自电池隔膜全产业链的“政、产、学、研、金、服、用”等300余位嘉宾出席。

中国科学院青岛生物能源与过程研究所副研究员/硕士生导师张建军

24日下午，中国科学院青岛生物能源与过程研究所副研究员/硕士生导师张建军在会上发表了题为《固态聚合物锂电池关键材料开发及深海应用》的主题演讲，分享了固态锂电池研究背景、高安全隔膜和刚柔并济聚合物复合固态电解质、原位固态化强化多级界面电-化-力耦合性能、高比能固态锂电池应用验证等精彩内容，我们摘选了其部分观点，以飨读者：

近年来，电动汽车自燃事故频发，自燃过程通常具有燃烧快速、剧烈、烟量大，同时，目前常用的灭火措施不能及时有效扑灭电池起火。

在张建军看来，从学术角度讲，电池系统热-机-电设计与控制技术可以防止热失控诱发与蔓延，但目前完全杜绝单体电池热失控不太现实。从长远来看，改善电池本征安全性，发展新型固态电解质电池是有效解决途径之一。

“为什么固态电池比较好？一是因为它没有液体，非常安全；二是能量密度高，安全和稳定性相对高。”据张建军表示，基于刚柔并济的聚合物复合电解质的固态电池，可实现长循环运行。

“最初提出‘刚柔并济’这个概念时，我们所采用的材料体系是以常用的隔膜材料，如纤维素、聚芳砜酰胺等作为刚性骨架，以脂肪族聚碳酸酯作为柔性离子传输材料。”张建军介绍，“近几年，我们不断发展，用连续的无机快离子导体相取代隔膜材料。一方面，连续的无机快离子导体相可直接提供快速的离子传输通道，且其与聚合物之间相互作用产生的界面相也是连续的，也可提供Li+的快速输运通道；另一方面，连续的无机快离子导体相能够提高电解质的强度，而聚合物相可以保持电解质的柔韧性，即提高了复合电解质的机械性能。”

针对聚合物固态电池的关键瓶颈问题，张建军提到，通过将硫化物与有机物复合制备复合固态电解质解决离子电导率、电化学窗口与机械性能的问题；通过原位聚合的方法稳定电池微结构；通过界面修饰优化复合正极的界面相容性，这些工作为指导构建高性能聚合物基固态锂电池奠定了良好的研究基础。

（以上观点根据会议现场速记整理，未经发言者本人审阅。）