清华大教南策文院士体系先容固态电池电解量的设想等方面的综述
近来固态电池 (SSB) 以增添能量密度并消除与传统锂离子电池中易燃液体电解质相干的宁静危险，而渐渐被存眷。为了尽快实现SSBs的大范围低本钱生产，有利于改革成熟的制造平台，包罗浆料浇铸和卷对卷技能，用于传统锂离子电池应用于SSBs。然而，SSB 的制造取决于符合的固体电解质的开辟。无机-聚合物复合电解质联合了无机固体电解质和聚合物固体电解质的长处，格外实用于SSBs的大范围生产。
2021年5月25日，清华大学南策文团队在Nature Reviews Materials （IF=71.19）在线颁发题为“Tailoring inorganic–polymer composites for the mass production of solid-state batteries”的综述文章，该综述商议了包罗无机-聚合物复合质料的固体电解质的特性，并概述了用于实现高性能器件的复合电解质的设计。该综述还评估了将复合电解质集成到电池中的挑衅，这将使SSB得以批量生产。
锂离子电池将化学能转化为电能，为种种便携式电子设置装备摆设（如智能手机和条记本电脑） 供电。先辈的锂离子电池已用于电动汽车和电网范围的存储体系，但仍无法餍足所需的能源、本钱、宁静性和利用寿命要求。行业必要具有更高能量密度和更长轮回寿命的更宁静、本钱更低的电池。以当今最好的技能，锂离子电池的重量能量密度靠近 300 Wh kg-1，但此类设置装备摆设的宁静危险很高。比年来，锂离子电池的灾祸性妨碍频频产生，造成了庞大的丧失，并引起了民众的存眷。
开始进的锂离子电池正在靠近其能量密度极限，并受到当今储能和电源应用不停增进的需求的挑衅。格外是，将来电动汽车的储能市场要求电池级的比能量 >500 Wh kg-1，而且本钱更低。在开辟下一代高比能量电池方面正在接纳一些计谋，比方固态电池 (SSB)、Li-S 和 Li-O2/氛围电池 。在这些计谋中，近来 SSB 以增添能量密度并消除与传统锂离子电池中易燃液体电解质相干的宁静危险，而渐渐被存眷。别的，汽车和电池行业的公司已经公布了他们对 SSB 的研发打算，估计将来几年将实现 SSB 的量产。
为了实现 SSB 的大范围和低本钱生产，必要修改用于生产锂离子电池的成熟制造平台，包罗浆料浇铸和卷对卷技能，以制造SSB。然而，这种要领取决于与卷对卷加工兼容的固体电解质的开辟。锂离子电池中电池的焦点是无机（可以容纳锂离子和导电添加剂的活性电极质料）和有机（聚合物粘合剂，多孔聚合物隔板和液体电解质）质料的多层多相复合质料。因为这种布局与传统锂离子电池的布局相似，可以利用雷同的批量生产工艺制造 SSB。
在这篇综述中，商议了为什么无机-聚合物复合质料 (IPC) 是得当大范围生产 SSB 的固体电解质。该综述总结了 IPC 电解液进展的希望和挑衅，并商议了用于高性能器件的复合电解液的设计。最终，该综述思量了与 IPC 电解质集成到电池中的相干题目，包罗 IPC 电极和电解质-电极界面的设计，以及大概的加工技能。
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