天勁股份蔡比亞：復合固態鋰電池或可提高固態電池相關性能
圖為廣東天勁新能源科技股份有限公司研究院執行副院長蔡比亞致辭
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11月16日，“第四屆動力電池應用國際峰會(CBIS2019)”已經進行到第二天。在16日上午召開的“市場：應用新業態”主題論壇上，廣東天勁新能源科技股份有限公司研究院執行副院長蔡比亞認為，由于氧化物電解質和聚合物電解質各有不同的優缺點，因此可以通過復合固態電池的方案進行解決。
他表示，復合就是集成多種不同類型的固態電解質的優勢，引入一些氧化物作為道題，從而改善整個體系的窗口，抑制鋰枝晶的生長。同時可以用膠合物改善浸潤性。
固態電解質和正極界面設計，通常是具有層狀結構的氧化物體系，用得比較多是三元、鈷酸鋰。正極是一個混合導體，因為加入了導電劑，氧化物持續不斷地往正極跑。從而在氧化物正極空間形成平移層，會使鋰離子形成偏移，在混合正極和硫化物的固態電池中間，引入一層鋰離子導電。電子的緩沖層，通常設計的是氧化物的體系，跟正極同是氧化物。負極采用鋰金屬負能，比容量非常高。
他表示，在這樣的固態電池中會形成三種不同的界面：
第一種是形成熱力學穩定界面，幾乎是不發生的，當然在這方面還存在一些爭議;第二種是鋰金屬會跟固態電池發生反應，形成鋰離子導電和電池導電的混合界面，如果這樣的話，鋰金屬會持續不斷地跨越界面，進入到電解質中，破壞固態電池的結構，是我們最不想看到的。第三種是鋰金屬會跟固態電池發生反應，鋰離子導電形成SEI膜，所以引入了一層保護層，保護層的引入可以有效地割斷鋰金屬的負極對固態電池的腐蝕。
盡管硫化物體系有很多的優勢，但是有一個問題就是在水氧環境下的穩定性不是特別好，容易跟空氣中的水反應形成有毒氣體硫化氫，以前的解決方案是在硫化氫引入一些金屬氧化物，但也會跟硫化氫產生反應會產生水，有水生成水解反應不斷地生成，也會破壞固態電池結構。
另外一種解決方案，用聚合物體系做一層屏蔽層或者隔膜體系，可以隔絕與水環境的接觸。
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