中国粉体网讯 固态电池是目前公认最具前景的新一代动力电池， 目前固态电池技术处于什么阶段？商用市场已达到怎样的规模？产业链又涉及到哪些领域？这些问题受到业内人士普遍关注。 2023年2月21-22日，由中国粉体网主办的第四届高比能固态电池关键材料技术大会在江苏常州隆重召开，会议期间，我们邀请到了业内专家、学者，优秀企业家代表做客对话栏目，进行访谈交流。
目前单一固态电解质体系难以满足全固态电池的实际应用需求。将聚合物基体和无机填料复合后得到的复合固态电解质能够对两种体系“取长补短”，通过聚合物和无机填料的协同作用，将无机固态电解质的高强度、高稳定性、高离子电导率的优点与聚合物固态电解质的质软、易加工的优势进行了结合，使得其在离子电导率、电化学稳定性和机械性能等方面都有较大的提升，表现出较好的综合性能。
针对复合固态电解质的研究，业界已经有了不少进展。但该类电解质仍然面临许多挑战，包括离子电导率、电化学窗口、固固界面问题、两相相容性等方面存在的关键问题还需要作进一步的探索。基于此，中国粉体网邀请到了福州大学材料科学与工程学院张久俊院士做客“对话”访谈栏目，讲述其课题组基于复合固态电解质关键材料与先进结构的研究进展。
张久俊，教授，博士生导师，福州大学材料科学与工程学院院长，加拿大皇家科学院/工程院/工程研究院三院院士。
主要研究领域为电化学能源存储与转换，包括燃料电池、高能电池、H2O/CO2/N2电解和超级电容器等。
粉体网：全固态锂电池的研发主要包括氧化物固态电解质、硫化物固态电解质、聚合物固态电解质3个方向，您认为单一方向固态电解质在产业化方面的最大瓶颈分别是什么？
张久俊院士：单一方向固态电解质产业化应用的瓶颈主要有4个方面：离子电导率比较低、电解质本身的电压窗口较窄、稳定性方面还要进一步的提高、电解质与电极界面之间的兼容性需要进一步的研究。
粉体网：在复合固态电解质材料体系中，您认为哪些材料复合前景较为明朗？
张久俊院士：目前对于单一固态电解质，我们采用填充的策略来达到复合的效果，比如有机填充材料，包括零维材料，也就是颗粒的填充，然后一维的或者二维的以及三维的材料的填充。
目前相对来说比较接近产业化的，可能还是高聚物。高聚物的填充效果会更好一些，无论是电压窗口还是电极表面的适配性，以及整体的稳定性方面。
粉体网：目前，复合固态电解质结构设计主要有哪些思路，您认为哪种结构比较容易实现应用？
张久俊院士：结构设计从零维结构到三维结构，但是从电解质复合的角度来讲，电解质本身最好有骨架结构，然后在骨架结构里面可以填充一些无机材料或者有机材料，以达到更好的效果。
粉体网：复合固态电解质如何解决材料的两相相容性问题？以及在解决固-固界面问题方面相较于单一电解质是否存在优势？
张久俊院士：是存在优势的。固态电池的电解质和电极本身都是固态，假如二者都是无机物，相当于两个硬碰硬的结构，在充放电过程中，由于两种材料的膨胀系数不一样，二者很容易剥离。也就是说如果界面本身适配性不好的话，界面电阻会很大。
而我们发展的高聚物固态电解质，其表面的兼容性以及适配性会好一些。
粉体网：据粉体网了解，您在锂硫电池方面也颇有建树，请问目前相关科研进展以及产业化应用进展如何？
张久俊院士：锂硫电池主要存在几个问题，一个是硫本身导电性很差，需要通过材料复合来提高导电性；第二个是锂硫电池充放电过程会产生多硫化合物，多硫化合物的穿梭效应会导致电池的容量衰减；第三个是硫本身在充放电过程中的膨胀比较大，需要通过材料复合来解决它的膨胀问题。
产业化方面，最近在马鞍山市，我们的技术正在实现产业化。这个项目的生产线正在建设当中，大约到6月份就可以出产品。我们的锂硫电池的能量密度可以达到350Wh/kg，循环寿命可以达到1200次。锂硫电池相对于其他锂电池比较便宜，能量密度上升空间也比较大，预计可以达到500Wh/kg，所以它也被誉为下一代锂电池。我们在这方面已经开展了七八年的工作，最近在进行产业化。
粉体网：好的张院士，我们今天采访就到这结束，感谢您接受采访。
（中国粉体网编辑整理/长安）
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