5月21日，记者从中国科学院青岛生物动力与进程研讨所（以下简称青岛动力所）得悉，该所固态动力体系技能中心研讨团队运用熔融黏结技能，干法制备出具有十分超卓柔韧性的超薄硫化物固态电解质膜，其优异的力学功能、离子电导率以及应力耗散特性可有用按捺电池里边应力不均导致的机械失效。运用该办法制备出的一体化全固态电池具有优异才能的界面安稳性、长循环功能。研讨成果以“熔融粘结干法制备具有超薄电解质的硫化物全固态电池”为题宣布在《先进资料》上。

  硫化物固态电解质膜的相片和SEM展现以及SX-CT对应力耗散机制的解析。胡磊制图

  青岛动力所研讨团队针对全固态电池干法制备进程中各组分涣散不均问题，提出低压力制备的熔融粘结战略。研讨人员在粘流态下将低粘度的热塑性聚酰胺（TPA）与硫化物Li6PS5Cl进行预混，从而热压成型，诱导TPA在硫化物颗粒空隙浸透，构建聚合物逾渗网络，制备出兼具优异的柔韧性、热塑性、可曲折性、拉伸性和较高离子电导率的超薄硫化物固态电解质膜。

  “咱们运用同步辐射X射线断层扫描（SX-CT），对循环往后的对称电池进行观测，发现该超薄膜能够有显着效果地按捺循环进程中因电极体积胀大带来的界面别离和电解质碎裂等问题，坚持界面安稳。这证明了在固态电解质内部构建完好的聚合物逾渗网络，不只有利于其薄层化，愈加有助于耗散电池运转进程中的不均匀内应力，下降机械失效危险。”青岛动力所固态动力体系技能中心研讨员崔光磊介绍说。

  研讨团队以正极和薄层电解质的界面融合为战略，运用纯硅负极，制备出一体化全固态电池。该种电池在478次充放电循环后容量坚持率大于80%。研讨团队逐渐提高该种电池的正极负载量，其单位体积内的包括的能量超越370瓦时/千克，可充放电超越1600次，惯例运用的寿数超越10000小时。团队运用该战略制备的高电压（8.5V）双极电池和软包电池，进一步证明其实用价值和产业化潜力，对硫化物全固态电池的商业化具有极端重大意义，为全固态电池未来科学研讨和工艺技能发展供给了有力参阅。

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