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金属锂复合负极研发进展
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卢嘉泽
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大家下午好，今天代表我们公司和大家分享一下金属锂复合负极进发进展我们的理解，我汇报分为四块，首先简单汇报一下对于锂锂离子电池整体发展趋势的理解，整体分为两大块：一个就是大概是在过去的2000年，就是从1990年到2010年这个阶段，其实是整个行业做的最多的集中在液态的锂离子电池，锂离子电池整体的发展推动了消费电子，还有电动汽车蓬勃的发展。
大概在近十年的时间段，半固态还有全固态电池是越来越受到行业的关注。我们认为先进技术创新的发展不仅仅是技术本身，一定要有比较契合的应用场景，新型的、更高比能、更低成本、本质安全新的固态电池会在电动汽车、电动飞机、电动航天等领域发挥更大的作用，这也是比较符合我们国家制定整体的目标。
怎样去提升整个电池的技术呢？其实世界各个国家都制定了很多这样的一些规划，中国制定的其实都是以能量密度作为牵头核心的指标作为驱动的。在能量密度的作用核心指标的情况下，事实上要推到行业产业界做发展，它的安全性和成本也是非常关键的。
这个时候就需要有关的材料做搭配，我们公司大概是在2000年左右的时候成立，早期的时候更多的专注在负极这一部分的工作。后面我们也发展了很多正极的布局，这里面我标记的黄色部分是我们重点布局的一些材料体系，从大概最开始的石墨负极到现在更加先进的石墨负极，还有现在应用比较多的，一般定义成1代或者2代硅基负极。
下一代在提升它的能量密度，现在基本上认为会发展多孔硅碳技术，还有复合负极，我今天报道主要围绕着对复合负极的理解和应用场合的思考。总体而言，锂电池关键的材料一定围绕着能量密度进行提升开发，商业化应用和安全性和成本两个核心指标整体发展。这两天专家汇报提到了提升能量密度，安全性需要提升的，在材料提升的基础需要对技术进行改善，固态电池的技术现在成为行业的共识。
这两天报告专家们提到固液混合，半固态的路线方针，也有说全固态方针，我们都认可这两种方式。我们觉得比较务实的可能近几年通过渐进式的导入固态电池材料，再结合更加高能量密度正负极材料综合使用提高能量密度。怎样把固态电池用好，我们公司其实也做了整体针对它的不同阶段的布局。在纯液态的体系，或者说液态到半固态体系也是我们主营的业务，我们主要开发了高离子电导率无机氧化物的固态电池材料。
我们一般会把LEP材料做隔膜的涂覆，还有正负极极片的掺混，确实可以让它的电池安全性有一定程度的提升，同时把固态电池材料包覆三元，三元的安全性也得到了提升。再进一步我们会认为说，它的整体的固态化程度更高，我们重点开发的是宽化学窗口有有电解质，做成半固态电池，它的安全性，我们测试包括客户反馈的数据其实提升比较明显。
再到下一步我们对全固态电池会做一个布局，这里面重点布局的材料大概有两大块：一块是空气稳定的硫化物固态电池材料，包括它的整体降本这一块，其实我们公司也在做一个布局。还有一块我们也针对下一代特别是全固态去用的特别适配金属锂的复合负极我们也做了几年的研究，我们认为金属锂事实上能量密度更高，确实在现有纯液态体系有很多问题，它的安全性、副反应都很难得到避免。
全固态电池对负极，比如说超高容量硅基负极的有效性是非常强的，我们做了简单的总结。大概在2021年的时候，美国有老师提出了基于全固态技术的固态电解质材料匹配负极是99.9%的微米硅，如果说在液态的电池体系里面，微米硅的循环非常糟糕的，但是它直接把液态或者说非全固态体系基本上不太能用，他们用全固态体系就能让电池得到非常好的循环寿命。它不会存在持续的副反应界面的稳定性非常好的。
还有吴凡老师提到他们团队基于锂硅复合负极，他们在这个基础上导出硬炭材料，因为硬炭的动力性性能非常好，把这个材料导入进来，它的动力学也得到比较大的提升。前面提到的是硅到含锂的硅负极，能量密度逐渐提升。近期有学术界的顶刊也报道了，纯锂的更高能量密度的体系，全固态电池技术变革负极选择，从界面修饰金属锂负极到无负极金属锂负极。还有一个文章2020年三星发表一篇文章，行业么有比较大的反响，他们用了所谓的无负极的银炭，他们只是用了一个集流体，非常负极的活性材料做了5到10微米超薄的银炭成，然后做了一些处理的正极材料，最终电池的循环寿命是能超过1000圈的。其实报道的这么一个结果，是目前我们认知范围内了解到的，因为它最后是一个软包电池无负极的电池能达到1000圈的循环，这件事情在我们了解到在液态体系内基本上没有能达到这个水准的。
