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讲座|硫化物电解质材料的放大工艺及其全固态锂电池应用探究

发布时间:2024-01-22

未来电池讲坛硫化物电解质材料的放大工艺及其全固态锂电池应用探究

主  讲 人田冰冰,深圳大学副教授

邀  请 人杲祥文

时      间2024年1月22日15:00

地      点上海交通大学包玉刚图书馆东翼楼202会议室


讲座摘要:

全固态锂离子电池凭借其潜在的高安全性、高能量密度、较宽的工作温度范围等优势成为最有前景的新一代锂离子电池发展体系之一。固体电解质是全固态电池的关键组成部分,其具备离子输运和隔膜双重功能,决定着电池性能的上限。在聚合物、氧化物、硫化物、卤化物等众多固体电解质材料体系中,硫银锗矿(Argyrodite)结构的Li7−xPS6−xClx (LPSC)硫化物固体电解质具备出色的室温离子电导率、高延展性和可加工性、以及较低的元素成本,成为研究者们关注的热点。然而,LPSC仍存在许多问题,如其缺乏量产化的制备手段,对空气中水汽的敏感度高,与正/负极界面的稳定性差,以及对锂稳定性较差等。这些问题限制了其大规模的商业化应用。针对上述系列问题,我们从批量制备高电导率和稳定性的LPSC硫化物固体电解质工艺研发入手,通过优化烧结温度,使用DRT等电化学分析工具来研究晶格结构的变化和晶界杂质含量对锂离子传导能力和正负极材料稳定性的影响,阐明晶格结构-电化学性能之间的构效关系,为构建高性能全固态电池器件提供机理解释和实践经验。针对硫化物电解质材料的水汽稳定性进行深入研究,探索水汽暴露后对电池电性能的影响并探讨相应的补救措施。依据批量制备的硫化物固体电解质,开发了电解质膜的干法和湿法制备工艺,并试制了Ah级全固态软包电芯。


主讲人简介:

田冰冰,博士,深圳大学长聘副教授,博/硕士生导师。2008年于郑州大学获学士学位,2011年于华南理工大学获硕士学位,2014年于巴黎第六大学-巴黎国立高等化学学校获博士学位。2015年起在新加坡国立大学从事博士后研究。2017年入职深圳大学并入选深圳市海外高层次人才计划和南山区领航人才计划。主要从事新能源材料与器件如锂离子电池、锂硫电池和固态电池等方面的研究。至今发表SCI论文100多篇,授权中国发明专利20多项,PCT专利6项。曾主持国家自然科学基金,广东省自然科学基金,深圳市科技计划以及横向课题多项。