尽管固态电池与传统锂电池相比具有很多优势，如理论上安全性能高、循环寿命长、能量密度高、耐受温度范围大、可柔性化等，但它离成功普及商业化其实还有很长的一段距离。

固态电池

尚未成功的主要原因，在于固态电池工作的关键是设计一种性能良好的正极，使电池能够拥有高工作电压和高面积容量，但可惜的是迄今为止开发出的大多数身具复合正极的固态电池，其性能甚至无法与现有商用电池的性能相媲美，更不用说超过它们了

（注：这些正极为确保所有的活性粒子均匀分布，一般会添加过量的粘合剂和导电剂，因此降低了正极的密度，增加了成本，也产生了很大的电阻。）

为了克服这一障碍，南京林业大学材料科学与工程学院的陈继章教授带领研究团队开发了一种新的正极配方及相应的制造技术。由他们开发出的新配方，粘合剂和导电剂（氢氧化锂和硼酸）的用量被大大减少至约总重量的4%。在正极的制备过程中，它们会被用作烧结过程中的添加剂。

烧结是一种通过加热或加压将粉末压实成固体而不熔化成液体的方法。不过为了促进粒子之间的结合，一般情况下正极中需要有一些组分保持液相以结合其他固态组分。而氢氧化锂和硼酸具有低熔点，在适度升高的温度（约350℃）下，可以液体的形式渗透到富镍锂化合物（LiNi_0.8Mn_0.1Co_0.1，或“NMC811”）粉末中。这不仅使粉末颗粒之间能够进行亲密的物理接触，还减少了对大量添加剂的需求，并促进了致密化过程。

研究人员基于液相烧结技术设计了固态复合电极

这种配方制作出的复合正极具有良好的性能，在电压范围高达4.4 V的范围内，面积容量达到8 mAh/cm²以上。研究人员称，这种新配方有望用于生产能量密度为500瓦特小时/公斤(Wh/kg)的固态电池。要知道，这个数值可远超目前主流锂离子电池100-265瓦特小时/公斤的能量密度，因此非常值得期待。

来源：phys.org

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