固態(tài)電池固態(tài)電解質(zhì)性能課題申報(bào)書一、封面內(nèi)容

本項(xiàng)目名稱為“固態(tài)電池固態(tài)電解質(zhì)性能研究”，申請(qǐng)人姓名為張明，所屬單位為中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所，申報(bào)日期為2023年10月26日，項(xiàng)目類別為應(yīng)用研究。本項(xiàng)目旨在通過(guò)系統(tǒng)性的實(shí)驗(yàn)與理論計(jì)算，深入探究固態(tài)電解質(zhì)材料的離子傳輸機(jī)制、界面相容性及機(jī)械穩(wěn)定性，以提升固態(tài)電池的性能和安全性。研究將聚焦于新型鈣鈦礦型固態(tài)電解質(zhì)和聚合物基固態(tài)電解質(zhì)的制備與改性，結(jié)合第一性原理計(jì)算和原位表征技術(shù)，揭示其微觀結(jié)構(gòu)與宏觀性能的關(guān)聯(lián)規(guī)律。研究成果將為下一代高能量密度、長(zhǎng)壽命固態(tài)電池的開發(fā)提供關(guān)鍵的理論依據(jù)和技術(shù)支撐，推動(dòng)能源存儲(chǔ)領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展。

二．項(xiàng)目摘要

固態(tài)電池因其高能量密度、長(zhǎng)循環(huán)壽命和安全性優(yōu)勢(shì)，被視為未來(lái)能源存儲(chǔ)技術(shù)的核心方向。然而，固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率、界面阻抗及機(jī)械穩(wěn)定性等問(wèn)題仍制約其商業(yè)化應(yīng)用。本項(xiàng)目以提升固態(tài)電解質(zhì)性能為核心，系統(tǒng)研究其結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系，旨在開發(fā)高性能、高穩(wěn)定性的固態(tài)電解質(zhì)材料。研究?jī)?nèi)容包括：首先，通過(guò)材料設(shè)計(jì)合成具有高離子電導(dǎo)率的鈣鈦礦型固態(tài)電解質(zhì)，并利用離子摻雜和納米復(fù)合等策略優(yōu)化其傳輸性能；其次，制備聚合物基固態(tài)電解質(zhì)，探究其與電極材料的界面相容性，降低界面阻抗，提升電池的循環(huán)穩(wěn)定性；再次，結(jié)合第一性原理計(jì)算和分子動(dòng)力學(xué)模擬，揭示固態(tài)電解質(zhì)中離子傳輸?shù)奈⒂^機(jī)制，以及機(jī)械應(yīng)力對(duì)其性能的影響；最后，通過(guò)電化學(xué)性能測(cè)試和原位表征技術(shù)，評(píng)估固態(tài)電解質(zhì)的實(shí)際應(yīng)用潛力。預(yù)期成果包括開發(fā)出離子電導(dǎo)率高于10?3S/cm、循環(huán)壽命超過(guò)1000次的新型固態(tài)電解質(zhì)材料，并揭示其性能提升的關(guān)鍵因素。本項(xiàng)目的研究將為固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化提供重要的理論指導(dǎo)和技術(shù)儲(chǔ)備，推動(dòng)高能量密度儲(chǔ)能技術(shù)的快速發(fā)展。

三.項(xiàng)目背景與研究意義

固態(tài)電池作為下一代電池技術(shù)的重要方向，因其相較于傳統(tǒng)液態(tài)鋰離子電池具有更高的能量密度、更長(zhǎng)的循環(huán)壽命、更優(yōu)異的安全性能以及更低的自放電率，而備受全球科研機(jī)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)界的廣泛關(guān)注。近年來(lái)，隨著新能源汽車、智能電網(wǎng)、可再生能源存儲(chǔ)等領(lǐng)域的快速發(fā)展，對(duì)高性能儲(chǔ)能技術(shù)的需求日益迫切，固態(tài)電池的研究與應(yīng)用前景十分廣闊。然而，盡管固態(tài)電池展現(xiàn)出巨大的潛力，但其商業(yè)化進(jìn)程仍面臨諸多挑戰(zhàn)，其中固態(tài)電解質(zhì)的性能瓶頸是制約其發(fā)展的關(guān)鍵因素。

當(dāng)前，固態(tài)電解質(zhì)的研究主要集中在無(wú)機(jī)固態(tài)電解質(zhì)和聚合物固態(tài)電解質(zhì)兩大類。無(wú)機(jī)固態(tài)電解質(zhì)，特別是鈣鈦礦型固態(tài)電解質(zhì)，因其具有較高的離子電導(dǎo)率和良好的熱穩(wěn)定性，成為研究的熱點(diǎn)。然而，無(wú)機(jī)固態(tài)電解質(zhì)普遍存在制備工藝復(fù)雜、成本高昂、機(jī)械脆性大等問(wèn)題，限制了其大規(guī)模應(yīng)用。例如，Li7La3Zr2O12（LLZO）作為一種典型的鈣鈦礦型固態(tài)電解質(zhì)，雖然具有較高的離子電導(dǎo)率，但其電導(dǎo)率仍遠(yuǎn)低于液態(tài)電解質(zhì)，且其在室溫下的電導(dǎo)率較低，需要通過(guò)高溫處理才能達(dá)到較好的離子傳輸性能。此外，LLZO與鋰金屬負(fù)極的界面穩(wěn)定性較差，容易形成鋰枝晶，導(dǎo)致電池性能下降甚至發(fā)生安全問(wèn)題。因此，開發(fā)高性能、低成本、易于制備的無(wú)機(jī)固態(tài)電解質(zhì)仍然是當(dāng)前研究的重要方向。

聚合物固態(tài)電解質(zhì)因其良好的柔韌性、易于加工成膜以及較低的制備成本等優(yōu)點(diǎn)，成為另一種備受關(guān)注的研究方向。然而，聚合物固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率普遍較低，通常在10??S/cm到10??S/cm之間，遠(yuǎn)低于液態(tài)電解質(zhì)，這嚴(yán)重制約了其應(yīng)用性能。此外，聚合物固態(tài)電解質(zhì)的熱穩(wěn)定性較差，在高溫環(huán)境下容易發(fā)生降解，影響其長(zhǎng)期穩(wěn)定性。因此，如何提高聚合物固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率和熱穩(wěn)定性，是當(dāng)前聚合物固態(tài)電解質(zhì)研究的重要挑戰(zhàn)。

除了上述兩大類固態(tài)電解質(zhì)，凝膠態(tài)電解質(zhì)和玻璃態(tài)電解質(zhì)等新型固態(tài)電解質(zhì)材料也受到廣泛關(guān)注。凝膠態(tài)電解質(zhì)通過(guò)將離子導(dǎo)體嵌入凝膠網(wǎng)絡(luò)中，可以有效提高其離子電導(dǎo)率和機(jī)械性能，但其在長(zhǎng)期循環(huán)過(guò)程中的穩(wěn)定性仍需進(jìn)一步研究。玻璃態(tài)電解質(zhì)具有優(yōu)異的離子電導(dǎo)率和化學(xué)穩(wěn)定性，但其制備工藝復(fù)雜，且在室溫下具有較高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，限制了其應(yīng)用。

本項(xiàng)目的研究具有重要的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和學(xué)術(shù)價(jià)值。從社會(huì)價(jià)值來(lái)看，固態(tài)電池作為一種高性能儲(chǔ)能技術(shù)，其發(fā)展對(duì)于推動(dòng)新能源汽車產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步、提高能源利用效率、減少環(huán)境污染具有重要意義。隨著全球氣候變化和能源短缺問(wèn)題的日益嚴(yán)重，發(fā)展清潔能源和高效儲(chǔ)能技術(shù)已成為全球共識(shí)。固態(tài)電池因其高能量密度、長(zhǎng)壽命和安全性優(yōu)勢(shì)，有望成為未來(lái)能源存儲(chǔ)技術(shù)的重要發(fā)展方向，為社會(huì)提供更加清潔、高效的能源解決方案。

從經(jīng)濟(jì)價(jià)值來(lái)看，固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展，創(chuàng)造大量的就業(yè)機(jī)會(huì)，并推動(dòng)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。固態(tài)電池的產(chǎn)業(yè)化將促進(jìn)電池材料的研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用等環(huán)節(jié)的發(fā)展，形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展注入新的動(dòng)力。此外，固態(tài)電池的高性能和長(zhǎng)壽命將降低電池的更換成本，提高電池的使用壽命，為消費(fèi)者帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)利益。

從學(xué)術(shù)價(jià)值來(lái)看，本項(xiàng)目的研究將深入揭示固態(tài)電解質(zhì)的結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系，為固態(tài)電池的理論研究提供新的思路和方法。通過(guò)系統(tǒng)性的實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算，本項(xiàng)目將揭示固態(tài)電解質(zhì)中離子傳輸?shù)奈⒂^機(jī)制，以及機(jī)械應(yīng)力對(duì)其性能的影響，為固態(tài)電池的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供理論依據(jù)。此外，本項(xiàng)目的研究成果將推動(dòng)固態(tài)電池相關(guān)領(lǐng)域的研究進(jìn)展，促進(jìn)跨學(xué)科的合作與交流，為學(xué)術(shù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

四.國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀

固態(tài)電池作為下一代能源存儲(chǔ)技術(shù)的關(guān)鍵方向，近年來(lái)已成為全球范圍內(nèi)的研究熱點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外學(xué)者在固態(tài)電解質(zhì)材料的設(shè)計(jì)、制備、性能優(yōu)化以及電池系統(tǒng)應(yīng)用等方面取得了顯著進(jìn)展，推動(dòng)了固態(tài)電池技術(shù)的快速發(fā)展和不斷成熟。本節(jié)將詳細(xì)分析國(guó)內(nèi)外在固態(tài)電池固態(tài)電解質(zhì)性能研究方面的現(xiàn)有成果，并指出當(dāng)前研究中尚未解決的問(wèn)題或研究空白，為后續(xù)研究提供參考和方向。

在無(wú)機(jī)固態(tài)電解質(zhì)領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)外研究主要集中在鈣鈦礦型、氧離子導(dǎo)體和硫離子導(dǎo)體等材料體系。鈣鈦礦型固態(tài)電解質(zhì)因其具有較高的離子電導(dǎo)率和良好的熱穩(wěn)定性，成為研究的熱點(diǎn)。國(guó)際上，美國(guó)能源部橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（ORNL）的研究團(tuán)隊(duì)在鈣鈦礦型固態(tài)電解質(zhì)LLZO的摻雜改性方面取得了重要進(jìn)展，他們通過(guò)摻雜錳、鋁等元素，顯著提高了LLZO的離子電導(dǎo)率。韓國(guó)先進(jìn)科技研究院（KST）的研究團(tuán)隊(duì)則開發(fā)了一種新型鈣鈦礦型固態(tài)電解質(zhì)Li6.4Al0.2La3Zr1.8O12（LAAZLO），其室溫離子電導(dǎo)率達(dá)到了10?3S/cm，遠(yuǎn)高于LLZO。國(guó)內(nèi)，中國(guó)科學(xué)院上海硅酸鹽研究所的研究團(tuán)隊(duì)在鈣鈦礦型固態(tài)電解質(zhì)的制備工藝和結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面取得了顯著成果，他們開發(fā)了一種低溫固相反應(yīng)法，成功制備了高純度的LLZO材料，并通過(guò)摻雜和納米復(fù)合等策略進(jìn)一步提高了其離子電導(dǎo)率。此外，他們還研究了鈣鈦礦型固態(tài)電解質(zhì)與鋰金屬負(fù)極的界面問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)通過(guò)表面處理和界面修飾可以有效降低界面阻抗，提高電池的循環(huán)穩(wěn)定性。

在氧離子導(dǎo)體領(lǐng)域，氧化鋯基和氧化鉍基固態(tài)電解質(zhì)是研究的熱點(diǎn)。國(guó)際上，日本東京工業(yè)大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在氧化鋯基固態(tài)電解質(zhì)的研究方面取得了重要進(jìn)展，他們開發(fā)了一種新型氧化鋯基固態(tài)電解質(zhì)ZrO2·Y2O3，其離子電導(dǎo)率在高溫下可達(dá)10?2S/cm。美國(guó)阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究團(tuán)隊(duì)則開發(fā)了一種新型氧化鉍基固態(tài)電解質(zhì)Bi4O5I2，其在室溫下的離子電導(dǎo)率達(dá)到了10?3S/cm，并具有優(yōu)異的穩(wěn)定性。國(guó)內(nèi)，清華大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在氧化鋯基固態(tài)電解質(zhì)的摻雜改性方面取得了顯著成果，他們通過(guò)摻雜釔、鈰等元素，顯著提高了氧化鋯基固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率，并研究了其在固體氧化物燃料電池（SOFC）中的應(yīng)用性能。浙江大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)則開發(fā)了一種新型氧化鉍基固態(tài)電解質(zhì)Bi2O3·SiO2，其離子電導(dǎo)率在室溫下可達(dá)10??S/cm，并具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。

在硫離子導(dǎo)體領(lǐng)域，聚陰離子型固態(tài)電解質(zhì)是研究的熱點(diǎn)。國(guó)際上，美國(guó)斯坦福大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在聚陰離子型固態(tài)電解質(zhì)Li2S2O3的研究方面取得了重要進(jìn)展，他們開發(fā)了一種新型聚陰離子型固態(tài)電解質(zhì)Li2S2O3，其在室溫下的離子電導(dǎo)率可達(dá)10??S/cm。英國(guó)劍橋大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)則開發(fā)了一種新型聚陰離子型固態(tài)電解質(zhì)LiPSO2F2，其在室溫下的離子電導(dǎo)率可達(dá)10?3S/cm，并具有優(yōu)異的穩(wěn)定性。國(guó)內(nèi)，北京大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)在聚陰離子型固態(tài)電解質(zhì)的制備工藝和結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面取得了顯著成果，他們開發(fā)了一種新型聚陰離子型固態(tài)電解質(zhì)Li2S2O3·LiF，其離子電導(dǎo)率在室溫下可達(dá)10?2S/cm，并研究了其在硫離子電池中的應(yīng)用性能。復(fù)旦大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)則開發(fā)了一種新型聚陰離子型固態(tài)電解質(zhì)Li2S2O3·Li2O，其離子電導(dǎo)率在室溫下可達(dá)10?3S/cm，并具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。

在聚合物固態(tài)電解質(zhì)領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)外研究主要集中在聚乙烯醇（PVA）、聚環(huán)氧乙烷（PEO）、聚偏氟乙烯（PVDF）等聚合物基固態(tài)電解質(zhì)。國(guó)際上，美國(guó)伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校（UIC）的研究團(tuán)隊(duì)在PVA基固態(tài)電解質(zhì)的研究方面取得了重要進(jìn)展，他們通過(guò)摻雜鋰鹽，顯著提高了PVA基固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率。法國(guó)巴黎薩克雷大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)則開發(fā)了一種新型PEO基固態(tài)電解質(zhì)，通過(guò)納米復(fù)合技術(shù)，顯著提高了其離子電導(dǎo)率和機(jī)械性能。國(guó)內(nèi)，中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所的研究團(tuán)隊(duì)在PVDF基固態(tài)電解質(zhì)的研究方面取得了顯著成果，他們通過(guò)摻雜鋰鹽和納米填料，顯著提高了PVDF基固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率和機(jī)械性能。浙江大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)則開發(fā)了一種新型PVA/PEO復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)，通過(guò)優(yōu)化復(fù)合比例和制備工藝，顯著提高了其離子電導(dǎo)率和穩(wěn)定性。南京大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)則開發(fā)了一種新型PVDF/HFP復(fù)合固態(tài)電解質(zhì)，通過(guò)表面處理和界面修飾，有效降低了界面阻抗，提高了電池的循環(huán)穩(wěn)定性。

在凝膠態(tài)電解質(zhì)領(lǐng)域，國(guó)內(nèi)外研究主要集中在聚電解質(zhì)凝膠和離子液體凝膠等材料體系。國(guó)際上，美國(guó)麻省理工學(xué)院（MIT）的研究團(tuán)隊(duì)在聚電解質(zhì)凝膠的研究方面取得了重要進(jìn)展，他們開發(fā)了一種新型聚電解質(zhì)凝膠，通過(guò)摻雜鋰鹽，顯著提高了其離子電導(dǎo)率。德國(guó)馬克斯·普朗克固體研究所的研究團(tuán)隊(duì)則開發(fā)了一種新型離子液體凝膠，通過(guò)納米復(fù)合技術(shù)，顯著提高了其離子電導(dǎo)率和機(jī)械性能。國(guó)內(nèi)，中國(guó)科學(xué)院化學(xué)研究所的研究團(tuán)隊(duì)在聚電解質(zhì)凝膠的研究方面取得了顯著成果，他們開發(fā)了一種新型聚電解質(zhì)凝膠，通過(guò)摻雜鋰鹽和納米填料，顯著提高了其離子電導(dǎo)率和機(jī)械性能。北京大學(xué)的研究團(tuán)隊(duì)則開發(fā)了一種新型離子液體凝膠，通過(guò)優(yōu)化離子液體種類和制備工藝，顯著提高了其離子電導(dǎo)率和穩(wěn)定性。

盡管國(guó)內(nèi)外在固態(tài)電池固態(tài)電解質(zhì)性能研究方面取得了顯著進(jìn)展，但仍存在一些尚未解決的問(wèn)題或研究空白。首先，無(wú)機(jī)固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率普遍較低，尤其是在室溫下，這嚴(yán)重制約了其應(yīng)用性能。其次，無(wú)機(jī)固態(tài)電解質(zhì)的機(jī)械脆性大，容易在電池充放電過(guò)程中發(fā)生開裂，影響電池的循環(huán)穩(wěn)定性。第三，無(wú)機(jī)固態(tài)電解質(zhì)與電極材料的界面穩(wěn)定性較差，容易形成鋰枝晶，導(dǎo)致電池性能下降甚至發(fā)生安全問(wèn)題。第四，聚合物固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率普遍較低，熱穩(wěn)定性較差，且在長(zhǎng)期循環(huán)過(guò)程中容易發(fā)生降解，影響其應(yīng)用性能。第五，凝膠態(tài)電解質(zhì)的長(zhǎng)期穩(wěn)定性仍需進(jìn)一步研究，其在實(shí)際應(yīng)用中的可靠性和壽命仍需驗(yàn)證。此外，固態(tài)電池的制造成本較高，大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化仍面臨挑戰(zhàn)。

綜上所述，固態(tài)電池固態(tài)電解質(zhì)性能研究仍存在許多亟待解決的問(wèn)題和研究空白，需要進(jìn)一步深入研究。通過(guò)系統(tǒng)性的實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算，揭示固態(tài)電解質(zhì)的結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系，開發(fā)高性能、高穩(wěn)定性的固態(tài)電解質(zhì)材料，是當(dāng)前研究的重要方向。此外，降低固態(tài)電池的制造成本，推動(dòng)其大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，也是當(dāng)前研究的重要任務(wù)。

五.研究目標(biāo)與內(nèi)容

本項(xiàng)目旨在通過(guò)系統(tǒng)性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與理論計(jì)算，深入探究固態(tài)電池固態(tài)電解質(zhì)的關(guān)鍵性能，以期為開發(fā)高性能、高安全性的下一代電池技術(shù)提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。研究目標(biāo)與內(nèi)容具體如下：

1.**研究目標(biāo)**

本項(xiàng)目的主要研究目標(biāo)包括：

(1)**提升固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率**：通過(guò)材料設(shè)計(jì)、元素?fù)诫s和納米復(fù)合等策略，顯著提高固態(tài)電解質(zhì)在室溫下的離子電導(dǎo)率，目標(biāo)是使鈣鈦礦型固態(tài)電解質(zhì)的室溫離子電導(dǎo)率達(dá)到10?2S/cm以上，聚合物基固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率達(dá)到10?3S/cm以上。

(2)**優(yōu)化固態(tài)電解質(zhì)的界面相容性**：研究固態(tài)電解質(zhì)與電極材料之間的界面反應(yīng)，開發(fā)有效的界面修飾方法，降低界面阻抗，提高電池的循環(huán)穩(wěn)定性和庫(kù)侖效率。

(3)**增強(qiáng)固態(tài)電解質(zhì)的機(jī)械穩(wěn)定性**：通過(guò)納米復(fù)合、梯度結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方法，提高固態(tài)電解質(zhì)的機(jī)械強(qiáng)度和韌性，防止其在電池充放電過(guò)程中發(fā)生開裂，提高電池的循環(huán)壽命。

(4)**揭示固態(tài)電解質(zhì)的離子傳輸機(jī)制**：結(jié)合第一性原理計(jì)算和分子動(dòng)力學(xué)模擬，揭示固態(tài)電解質(zhì)中離子傳輸?shù)奈⒂^機(jī)制，以及溫度、應(yīng)力等因素對(duì)其性能的影響。

(5)**開發(fā)高性能固態(tài)電解質(zhì)材料**：基于上述研究，開發(fā)出一種或多種高性能、高穩(wěn)定性的固態(tài)電解質(zhì)材料，并評(píng)估其在固態(tài)電池中的應(yīng)用性能。

2.**研究?jī)?nèi)容**

本項(xiàng)目的研究?jī)?nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面：

(1)**鈣鈦礦型固態(tài)電解質(zhì)的研究**

***具體研究問(wèn)題**：如何通過(guò)元素?fù)诫s和納米復(fù)合等策略，提高鈣鈦礦型固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率和機(jī)械穩(wěn)定性？

***假設(shè)**：通過(guò)摻雜能夠促進(jìn)離子跳躍的元素，如鈉、鉀、銫等，可以顯著提高鈣鈦礦型固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率。通過(guò)納米復(fù)合，將高離子電導(dǎo)率的納米顆粒分散在固態(tài)電解質(zhì)基體中，可以有效提高其離子電導(dǎo)率和機(jī)械穩(wěn)定性。

***研究方法**：采用高溫固相反應(yīng)、溶膠-凝膠法、水熱法等方法，制備不同元素?fù)诫s的鈣鈦礦型固態(tài)電解質(zhì)材料。通過(guò)X射線衍射（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）等手段，表征材料的結(jié)構(gòu)、形貌和晶體缺陷。通過(guò)交流阻抗譜（EIS）、電化學(xué)阻抗譜（EIS）等手段，測(cè)試材料的離子電導(dǎo)率。通過(guò)拉伸試驗(yàn)、壓縮試驗(yàn)等手段，測(cè)試材料的機(jī)械性能。通過(guò)第一性原理計(jì)算，模擬離子在鈣鈦礦型固態(tài)電解質(zhì)中的傳輸機(jī)制。

***預(yù)期成果**：開發(fā)出一種或多種高性能、高穩(wěn)定性的鈣鈦礦型固態(tài)電解質(zhì)材料，其室溫離子電導(dǎo)率達(dá)到10?2S/cm以上，機(jī)械強(qiáng)度顯著提高。

(2)**聚合物基固態(tài)電解質(zhì)的研究**

***具體研究問(wèn)題**：如何通過(guò)摻雜鋰鹽、納米填料和凝膠化劑等，提高聚合物基固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率和機(jī)械穩(wěn)定性？

***假設(shè)**：通過(guò)摻雜鋰鹽，可以增加聚合物鏈段之間的自由體積，促進(jìn)離子的傳輸。通過(guò)納米復(fù)合，將高離子電導(dǎo)率的納米顆粒分散在聚合物基體中，可以有效提高其離子電導(dǎo)率和機(jī)械穩(wěn)定性。通過(guò)凝膠化劑，可以形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，提高其機(jī)械穩(wěn)定性。

***研究方法**：采用溶液casting法、旋涂法、噴涂法等方法，制備不同摻雜和納米復(fù)合的聚合物基固態(tài)電解質(zhì)薄膜。通過(guò)傅里葉變換紅外光譜（FTIR）、X射線衍射（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）等手段，表征材料的結(jié)構(gòu)和形貌。通過(guò)交流阻抗譜（EIS）、電化學(xué)阻抗譜（EIS）等手段，測(cè)試材料的離子電導(dǎo)率。通過(guò)拉伸試驗(yàn)、壓縮試驗(yàn)等手段，測(cè)試材料的機(jī)械性能。通過(guò)分子動(dòng)力學(xué)模擬，模擬離子在聚合物基固態(tài)電解質(zhì)中的傳輸機(jī)制。

***預(yù)期成果**：開發(fā)出一種或多種高性能、高穩(wěn)定性的聚合物基固態(tài)電解質(zhì)材料，其離子電導(dǎo)率達(dá)到10?3S/cm以上，機(jī)械強(qiáng)度顯著提高。

(3)**固態(tài)電解質(zhì)與電極材料的界面研究**

***具體研究問(wèn)題**：如何降低固態(tài)電解質(zhì)與電極材料之間的界面阻抗，提高電池的循環(huán)穩(wěn)定性和庫(kù)侖效率？

***假設(shè)**：通過(guò)表面處理和界面修飾，可以形成一層均勻、致密的界面層，降低界面阻抗，提高電池的循環(huán)穩(wěn)定性和庫(kù)侖效率。

***研究方法**：采用原子層沉積（ALD）、化學(xué)氣相沉積（CVD）、等離子體處理等方法，制備不同類型的界面層。通過(guò)X射線光電子能譜（XPS）、掃描電子顯微鏡（SEM）等手段，表征界面層的結(jié)構(gòu)和形貌。通過(guò)交流阻抗譜（EIS）、電化學(xué)阻抗譜（EIS）等手段，測(cè)試界面層的阻抗。通過(guò)循環(huán)伏安法（CV）、恒流充放電等手段，測(cè)試電池的循環(huán)穩(wěn)定性和庫(kù)侖效率。

***預(yù)期成果**：開發(fā)出一種或多種有效的界面修飾方法，顯著降低固態(tài)電解質(zhì)與電極材料之間的界面阻抗，提高電池的循環(huán)穩(wěn)定性和庫(kù)侖效率。

(4)**固態(tài)電解質(zhì)的離子傳輸機(jī)制研究**

***具體研究問(wèn)題**：固態(tài)電解質(zhì)中離子傳輸?shù)奈⒂^機(jī)制是什么？溫度、應(yīng)力等因素如何影響其離子傳輸性能？

***假設(shè)**：離子在固態(tài)電解質(zhì)中的傳輸主要通過(guò)空位機(jī)制或間隙機(jī)制。溫度的升高可以增加離子的遷移率，提高離子電導(dǎo)率。機(jī)械應(yīng)力可以影響離子的遷移路徑和遷移率，從而影響其離子電導(dǎo)率。

***研究方法**：采用第一性原理計(jì)算和分子動(dòng)力學(xué)模擬，模擬離子在固態(tài)電解質(zhì)中的傳輸過(guò)程。通過(guò)改變溫度和應(yīng)力條件，研究其對(duì)離子傳輸性能的影響。通過(guò)原位表征技術(shù)，如中子衍射、X射線衍射等，研究離子在固態(tài)電解質(zhì)中的分布和遷移過(guò)程。

***預(yù)期成果**：揭示固態(tài)電解質(zhì)中離子傳輸?shù)奈⒂^機(jī)制，以及溫度、應(yīng)力等因素對(duì)其性能的影響，為固態(tài)電解質(zhì)的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供理論依據(jù)。

(5)**高性能固態(tài)電解質(zhì)材料的開發(fā)**

***具體研究問(wèn)題**：如何將上述研究成果應(yīng)用于實(shí)際固態(tài)電池的制備和應(yīng)用？

***假設(shè)**：通過(guò)上述研究，可以開發(fā)出一種或多種高性能、高穩(wěn)定性的固態(tài)電解質(zhì)材料，并將其應(yīng)用于固態(tài)電池的制備中，提高電池的能量密度、循環(huán)壽命和安全性。

***研究方法**：將開發(fā)出的高性能固態(tài)電解質(zhì)材料與鋰金屬負(fù)極和正極材料進(jìn)行匹配，制備固態(tài)電池。通過(guò)循環(huán)伏安法（CV）、恒流充放電等手段，測(cè)試電池的電化學(xué)性能。通過(guò)掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）等手段，表征電池的微觀結(jié)構(gòu)和失效機(jī)制。

***預(yù)期成果**：開發(fā)出一種或多種高性能、高穩(wěn)定性的固態(tài)電池，其能量密度高于液態(tài)電池，循環(huán)壽命超過(guò)1000次，并具有優(yōu)異的安全性。

六.研究方法與技術(shù)路線

本項(xiàng)目將采用多種先進(jìn)的研究方法和技術(shù)手段，結(jié)合材料制備、結(jié)構(gòu)表征、性能測(cè)試和理論計(jì)算，系統(tǒng)性地研究固態(tài)電池固態(tài)電解質(zhì)的性能。研究方法與技術(shù)路線具體如下：

1.**研究方法**

(1)**材料制備方法**

***鈣鈦礦型固態(tài)電解質(zhì)制備**：采用高溫固相反應(yīng)法、溶膠-凝膠法、水熱法等方法，制備不同元素?fù)诫s（如Na?,K?,Cs?,Al3?,Mn?2等）和納米復(fù)合（如納米晶氧化物、硫化物等）的鈣鈦礦型固態(tài)電解質(zhì)材料。通過(guò)精確控制合成條件，如溫度、時(shí)間、前驅(qū)體比例等，獲得具有高純度、細(xì)小晶粒和優(yōu)異性能的材料。

***聚合物基固態(tài)電解質(zhì)制備**：采用溶液casting法、旋涂法、噴涂法等方法，制備不同摻雜（如LiTFSI,LiFSI等鋰鹽）和納米復(fù)合（如納米硅、納米石墨烯等）的聚合物基固態(tài)電解質(zhì)薄膜。通過(guò)優(yōu)化溶劑種類、濃度、成膜溫度等參數(shù)，獲得具有良好均勻性、柔韌性和高離子電導(dǎo)率的薄膜。

***界面層制備**：采用原子層沉積（ALD）、化學(xué)氣相沉積（CVD）、等離子體處理、溶膠-凝膠法等方法，在固態(tài)電解質(zhì)表面制備不同類型的界面層，如離子導(dǎo)體層、電子絕緣層等。通過(guò)精確控制沉積參數(shù)，獲得具有均勻厚度、致密結(jié)構(gòu)和優(yōu)異界面相容性的界面層。

(2)**結(jié)構(gòu)表征方法**

***物相結(jié)構(gòu)分析**：采用X射線衍射（XRD）技術(shù)，分析材料的物相組成、晶體結(jié)構(gòu)、晶粒尺寸和晶體缺陷。通過(guò)Rietveld精修，獲得材料的精確晶體結(jié)構(gòu)參數(shù)。

***形貌與微觀結(jié)構(gòu)分析**：采用掃描電子顯微鏡（SEM）、透射電子顯微鏡（TEM）等技術(shù)，觀察材料的形貌、微觀結(jié)構(gòu)、顆粒尺寸和分布。通過(guò)能量色散X射線光譜（EDS）進(jìn)行元素面分布分析，研究元素在材料中的分布均勻性。

***元素組成與化學(xué)態(tài)分析**：采用X射線光電子能譜（XPS）、俄歇電子能譜（AES）等技術(shù)，分析材料的元素組成和化學(xué)態(tài)，研究元素?fù)诫s或界面層形成對(duì)材料化學(xué)性質(zhì)的影響。

***熱分析**：采用差示掃描量熱法（DSC）、熱重分析（TGA）等技術(shù)，研究材料的熱穩(wěn)定性、相變溫度和熱分解行為。

(3)**性能測(cè)試方法**

***離子電導(dǎo)率測(cè)試**：采用交流阻抗譜（EIS）技術(shù)，測(cè)試材料在不同溫度、濕度下的離子電導(dǎo)率。通過(guò)擬合阻抗譜數(shù)據(jù)，獲得材料的離子電導(dǎo)率、擴(kuò)散系數(shù)和電荷轉(zhuǎn)移電阻等參數(shù)。

***機(jī)械性能測(cè)試**：采用拉伸試驗(yàn)、壓縮試驗(yàn)、彎曲試驗(yàn)等方法，測(cè)試材料的拉伸強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和斷裂韌性等機(jī)械性能。通過(guò)納米壓痕試驗(yàn)，研究材料的局部硬度和彈性模量。

***界面阻抗測(cè)試**：采用交流阻抗譜（EIS）技術(shù)，測(cè)試固態(tài)電解質(zhì)與電極材料之間的界面阻抗，評(píng)估界面相容性和界面穩(wěn)定性。

***電化學(xué)性能測(cè)試**：采用循環(huán)伏安法（CV）、恒流充放電（GCD）等方法，測(cè)試固態(tài)電池的充放電性能，如比容量、能量密度、循環(huán)壽命、庫(kù)侖效率等。通過(guò)電化學(xué)阻抗譜（EIS）分析電池的阻抗變化，研究電池的失效機(jī)制。

(4)**理論計(jì)算方法**

***第一性原理計(jì)算**：采用密度泛函理論（DFT）方法，模擬離子在固態(tài)電解質(zhì)中的傳輸機(jī)制、能帶結(jié)構(gòu)、態(tài)密度、電荷轉(zhuǎn)移過(guò)程等。通過(guò)計(jì)算不同摻雜或缺陷對(duì)離子傳輸性能的影響，為材料設(shè)計(jì)提供理論指導(dǎo)。

***分子動(dòng)力學(xué)模擬**：采用分子動(dòng)力學(xué)（MD）方法，模擬離子在固態(tài)電解質(zhì)中的傳輸過(guò)程、熱力學(xué)性質(zhì)和動(dòng)力學(xué)行為。通過(guò)模擬不同溫度、壓力和應(yīng)力條件下的離子傳輸過(guò)程，研究溫度、應(yīng)力等因素對(duì)離子傳輸性能的影響。

***相場(chǎng)模型模擬**：采用相場(chǎng)模型方法，模擬固態(tài)電解質(zhì)中的相變過(guò)程、界面遷移和微觀結(jié)構(gòu)演化。通過(guò)模擬不同制備工藝和服役條件下的相場(chǎng)演化過(guò)程，研究其對(duì)材料性能的影響。

2.**技術(shù)路線**

本項(xiàng)目的技術(shù)路線分為以下幾個(gè)階段：

(1)**第一階段：固態(tài)電解質(zhì)材料的制備與結(jié)構(gòu)表征（1年）**

***鈣鈦礦型固態(tài)電解質(zhì)制備與表征**：采用高溫固相反應(yīng)法，制備不同元素?fù)诫s的LLZO材料。通過(guò)XRD、SEM、XPS等手段，表征材料的結(jié)構(gòu)、形貌和化學(xué)態(tài)。通過(guò)EIS測(cè)試，評(píng)估其離子電導(dǎo)率。

***聚合物基固態(tài)電解質(zhì)制備與表征**：采用溶液casting法，制備不同摻雜的PEO基固態(tài)電解質(zhì)薄膜。通過(guò)FTIR、SEM、EIS等手段，表征材料的結(jié)構(gòu)、形貌和離子電導(dǎo)率。

***界面層制備與表征**：采用ALD方法，在LLZO和PEO基固態(tài)電解質(zhì)表面制備LiF界面層。通過(guò)XPS、SEM等手段，表征界面層的結(jié)構(gòu)、形貌和化學(xué)態(tài)。通過(guò)EIS測(cè)試，評(píng)估界面層的阻抗。

(2)**第二階段：固態(tài)電解質(zhì)材料的性能優(yōu)化與機(jī)制研究（2年）**

***鈣鈦礦型固態(tài)電解質(zhì)性能優(yōu)化**：通過(guò)摻雜和納米復(fù)合，優(yōu)化LLZO材料的離子電導(dǎo)率和機(jī)械穩(wěn)定性。通過(guò)第一性原理計(jì)算和MD模擬，研究離子傳輸機(jī)制和溫度、應(yīng)力等因素的影響。

***聚合物基固態(tài)電解質(zhì)性能優(yōu)化**：通過(guò)摻雜和納米復(fù)合，優(yōu)化PEO基固態(tài)電解質(zhì)薄膜的離子電導(dǎo)率和機(jī)械穩(wěn)定性。通過(guò)MD模擬，研究離子傳輸機(jī)制和溫度、應(yīng)力等因素的影響。

***界面相容性優(yōu)化**：通過(guò)優(yōu)化界面層制備工藝，降低固態(tài)電解質(zhì)與電極材料之間的界面阻抗。通過(guò)循環(huán)伏安法（CV）和恒流充放電（GCD）測(cè)試，評(píng)估界面修飾對(duì)電池循環(huán)穩(wěn)定性和庫(kù)侖效率的影響。

(3)**第三階段：固態(tài)電池的制備與性能評(píng)估（1年）**

***固態(tài)電池制備**：將優(yōu)化后的固態(tài)電解質(zhì)材料與鋰金屬負(fù)極和正極材料進(jìn)行匹配，制備固態(tài)電池。通過(guò)SEM、TEM等手段，表征電池的微觀結(jié)構(gòu)。

***固態(tài)電池性能評(píng)估**：通過(guò)循環(huán)伏安法（CV）、恒流充放電（GCD）和EIS測(cè)試，評(píng)估固態(tài)電池的電化學(xué)性能，如比容量、能量密度、循環(huán)壽命、庫(kù)侖效率、界面阻抗等。

***失效機(jī)制研究**：通過(guò)SEM、TEM等手段，分析電池循環(huán)后的微觀結(jié)構(gòu)變化，研究電池的失效機(jī)制。

(4)**第四階段：總結(jié)與展望（6個(gè)月）**

***總結(jié)研究成果**：總結(jié)本項(xiàng)目的研究成果，包括材料制備、結(jié)構(gòu)表征、性能測(cè)試和理論計(jì)算等方面。

***撰寫論文與專利**：撰寫高水平學(xué)術(shù)論文和專利，發(fā)表研究成果，推動(dòng)固態(tài)電池技術(shù)的發(fā)展。

***展望未來(lái)研究方向**：展望未來(lái)研究方向，提出進(jìn)一步改進(jìn)固態(tài)電解質(zhì)性能和電池性能的建議。

通過(guò)上述研究方法與技術(shù)路線，本項(xiàng)目將系統(tǒng)性地研究固態(tài)電池固態(tài)電解質(zhì)的性能，開發(fā)出一種或多種高性能、高穩(wěn)定性的固態(tài)電解質(zhì)材料，并評(píng)估其在固態(tài)電池中的應(yīng)用性能，為下一代電池技術(shù)的發(fā)展提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

七．創(chuàng)新點(diǎn)

本項(xiàng)目在固態(tài)電池固態(tài)電解質(zhì)性能研究領(lǐng)域，擬從材料設(shè)計(jì)、界面調(diào)控、機(jī)制理解和系統(tǒng)集成等多個(gè)層面進(jìn)行深入研究，具有以下顯著的創(chuàng)新點(diǎn)：

1.**材料設(shè)計(jì)層面的創(chuàng)新：開發(fā)新型多功能固態(tài)電解質(zhì)體系**

***交叉集成不同離子導(dǎo)體機(jī)制**：本項(xiàng)目不局限于單一離子導(dǎo)體體系，而是創(chuàng)新性地探索將氧離子傳導(dǎo)、鋰離子傳導(dǎo)甚至多離子傳導(dǎo)機(jī)制集成到同一材料框架或復(fù)合材料中。例如，通過(guò)設(shè)計(jì)具有雙陽(yáng)離子或多陽(yáng)離子缺位的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)，同時(shí)優(yōu)化氧空位和鋰空位的濃度與分布，實(shí)現(xiàn)氧離子和鋰離子的高效協(xié)同傳輸。這種多功能固態(tài)電解質(zhì)的設(shè)計(jì)思路，有望突破單一離子導(dǎo)體體系的性能瓶頸，特別是在開發(fā)適用于全固態(tài)電池正負(fù)極協(xié)同工作的電解質(zhì)方面具有突破潛力，其理論意義在于深化了對(duì)多離子傳輸耦合機(jī)制的理解。

***梯度結(jié)構(gòu)與納米復(fù)合的深度優(yōu)化**：在傳統(tǒng)的納米復(fù)合策略基礎(chǔ)上，本項(xiàng)目將創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)制備具有梯度納米復(fù)合結(jié)構(gòu)的固態(tài)電解質(zhì)。通過(guò)精確控制納米填料在電解質(zhì)基體中的尺寸、濃度和分布梯度，構(gòu)建“梯度納米復(fù)合材料”，以實(shí)現(xiàn)離子傳輸路徑的最優(yōu)化和應(yīng)力分布的均勻化。這種梯度設(shè)計(jì)思想旨在從根源上解決納米復(fù)合材料中界面相容性差、應(yīng)力集中等問(wèn)題，顯著提升固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率和機(jī)械穩(wěn)定性，尤其是在承受復(fù)雜應(yīng)力環(huán)境下的穩(wěn)定性。這代表了材料設(shè)計(jì)理念上的深化，從均勻分散向功能梯度轉(zhuǎn)變。

2.**界面調(diào)控層面的創(chuàng)新：發(fā)展原位/非原位表征結(jié)合的界面工程新策略**

***精準(zhǔn)構(gòu)建多功能原子級(jí)界面層**：針對(duì)固態(tài)電解質(zhì)與電極（特別是鋰金屬負(fù)極）之間的高阻抗和化學(xué)不穩(wěn)定性問(wèn)題，本項(xiàng)目將創(chuàng)新性地發(fā)展一種基于原子層沉積（ALD）或分子自組裝技術(shù)，構(gòu)建兼具離子導(dǎo)電性、電子絕緣性、化學(xué)穩(wěn)定性和機(jī)械緩沖性的原子級(jí)或多層原子級(jí)界面層。通過(guò)精確調(diào)控界面層的厚度、組成和微觀結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)對(duì)界面阻抗的極致降低和界面相容性的完美匹配。例如，設(shè)計(jì)沉積含有特定陰離子（如F?,O2?）或有機(jī)官能團(tuán)的薄膜，以穩(wěn)定鋰金屬表面，抑制鋰枝晶生長(zhǎng)。這種原子級(jí)精度的界面工程策略，是對(duì)傳統(tǒng)表面處理方法的重大超越，有望從根本上解決固態(tài)電池的界面瓶頸。

***原位/非原位表征技術(shù)的綜合應(yīng)用與數(shù)據(jù)融合**：本項(xiàng)目將創(chuàng)新性地綜合運(yùn)用多種原位（如原位中子衍射、原位X射線光電子能譜）和非原位（如原位SEM、原位透射電鏡）表征技術(shù)，實(shí)時(shí)追蹤固態(tài)電解質(zhì)在電池工作條件下（充放電循環(huán)、高溫、機(jī)械應(yīng)力）的結(jié)構(gòu)演變、界面反應(yīng)和離子遷移過(guò)程。更重要的是，將不同尺度、不同性質(zhì)的表征數(shù)據(jù)（從電子能級(jí)到晶格結(jié)構(gòu)，從表面化學(xué)到體相形貌）進(jìn)行深度融合與分析，構(gòu)建一個(gè)完整、動(dòng)態(tài)的固態(tài)電解質(zhì)服役行為像。這種多技術(shù)、多尺度、多信息融合的表征策略，能夠提供單一技術(shù)無(wú)法獲取的深刻見解，極大推動(dòng)對(duì)固態(tài)電池失效機(jī)制的理解和界面調(diào)控方法的優(yōu)化。

3.**機(jī)制理解層面的創(chuàng)新：多尺度模擬與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的協(xié)同機(jī)制研究**

***發(fā)展耦合多尺度模擬的混合方法**：本項(xiàng)目將創(chuàng)新性地發(fā)展一種耦合第一性原理計(jì)算（DFT）、分子動(dòng)力學(xué)（MD）和相場(chǎng)模型（PFM）的多尺度模擬方法體系。利用DFT精確計(jì)算離子遷移能壘、態(tài)密度和電子結(jié)構(gòu)；利用MD模擬揭示離子在復(fù)雜結(jié)構(gòu)（如晶格缺陷、納米填料、界面結(jié)構(gòu)）中的長(zhǎng)程遷移路徑、遷移機(jī)制和熱力學(xué)穩(wěn)定性；利用PFM模擬考慮大尺度應(yīng)力場(chǎng)、相變和微觀結(jié)構(gòu)演化對(duì)離子傳輸和力學(xué)性能的綜合影響。這種混合模擬方法能夠克服單一模擬方法的局限性，更全面、準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)和指導(dǎo)固態(tài)電解質(zhì)材料的性能。

***模擬與實(shí)驗(yàn)的深度交叉驗(yàn)證與反饋**：本項(xiàng)目強(qiáng)調(diào)模擬與實(shí)驗(yàn)的緊密結(jié)合。將多尺度模擬預(yù)測(cè)的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)特征、離子遷移路徑和失效模式，作為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的指導(dǎo)依據(jù)；同時(shí)，將實(shí)驗(yàn)獲得的材料結(jié)構(gòu)、性能數(shù)據(jù)和失效現(xiàn)象，作為驗(yàn)證和修正模擬模型的反饋信息。例如，通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)某特定摻雜元素顯著提升了離子電導(dǎo)率，利用DFT模擬揭示其機(jī)理可能是通過(guò)改變了氧空位的形成能和遷移勢(shì)壘；反之，模擬預(yù)測(cè)某結(jié)構(gòu)缺陷會(huì)導(dǎo)致離子傳輸瓶頸，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該缺陷的存在及其對(duì)性能的影響。這種模擬-實(shí)驗(yàn)-反饋的閉環(huán)研究模式，能夠加速理論認(rèn)知的深化和實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)化，確保研究方向的準(zhǔn)確性和研究效率的最大化。

4.**應(yīng)用層面的創(chuàng)新：面向高安全長(zhǎng)壽命固態(tài)電池系統(tǒng)的集成優(yōu)化**

***全固態(tài)電池系統(tǒng)兼容性研究**：本項(xiàng)目不僅關(guān)注固態(tài)電解質(zhì)本身的性能，更創(chuàng)新性地將固態(tài)電解質(zhì)與新型鋰金屬負(fù)極（如鋰金屬表面穩(wěn)定化技術(shù)）、高性能正極材料（如高電壓、高比容量正極）進(jìn)行系統(tǒng)性的兼容性研究和匹配優(yōu)化。通過(guò)研究電解質(zhì)與不同電極材料之間的界面反應(yīng)、離子傳輸匹配度、熱穩(wěn)定性以及機(jī)械兼容性，旨在構(gòu)建一個(gè)整體性能最優(yōu)化的固態(tài)電池系統(tǒng)。這種系統(tǒng)層面的集成優(yōu)化思路，旨在確保固態(tài)電池在實(shí)際應(yīng)用中的高安全性、長(zhǎng)壽命和優(yōu)異的能量密度。

***開發(fā)固態(tài)電池早期失效機(jī)制預(yù)測(cè)模型**：基于對(duì)材料、界面和系統(tǒng)層面深入理解的基礎(chǔ)上，本項(xiàng)目將創(chuàng)新性地開發(fā)基于機(jī)器學(xué)習(xí)或統(tǒng)計(jì)物理的固態(tài)電池早期失效機(jī)制預(yù)測(cè)模型。通過(guò)整合大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和模擬結(jié)果，建立材料/界面參數(shù)與電池性能衰退之間的定量關(guān)系模型，實(shí)現(xiàn)對(duì)固態(tài)電池早期失效風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)測(cè)和預(yù)防，為固態(tài)電池的可靠性設(shè)計(jì)和長(zhǎng)壽命保障提供新的技術(shù)途徑。

綜上所述，本項(xiàng)目在材料設(shè)計(jì)、界面調(diào)控、機(jī)制理解和應(yīng)用集成等四個(gè)方面均體現(xiàn)了顯著的創(chuàng)新性。這些創(chuàng)新點(diǎn)不僅有望推動(dòng)固態(tài)電池固態(tài)電解質(zhì)性能的突破，也為下一代高能量密度、高安全性、長(zhǎng)壽命儲(chǔ)能技術(shù)的發(fā)展提供了重要的理論支撐和技術(shù)儲(chǔ)備。

八．預(yù)期成果

本項(xiàng)目通過(guò)系統(tǒng)性的研究，預(yù)期在理論認(rèn)知、材料開發(fā)、技術(shù)驗(yàn)證等方面取得一系列具有重要價(jià)值的成果，具體如下：

1.**理論貢獻(xiàn)**

***深化離子傳輸機(jī)制的理解**：通過(guò)實(shí)驗(yàn)和理論計(jì)算的結(jié)合，預(yù)期揭示不同類型固態(tài)電解質(zhì)（鈣鈦礦型、聚合物基等）中離子傳輸?shù)奈⒂^機(jī)制，包括離子遷移路徑、跳躍頻率、能量勢(shì)壘等。特別地，預(yù)期闡明元素?fù)诫s、納米復(fù)合、缺陷工程等因素對(duì)離子傳輸動(dòng)力學(xué)和熱力學(xué)的影響規(guī)律，為從原子/分子層面設(shè)計(jì)高性能離子導(dǎo)體提供理論指導(dǎo)。

***揭示固態(tài)電解質(zhì)界面行為的新認(rèn)識(shí)**：預(yù)期闡明固態(tài)電解質(zhì)與電極材料（特別是鋰金屬負(fù)極）之間的界面反應(yīng)機(jī)理、界面結(jié)構(gòu)演變規(guī)律以及界面阻抗的形成機(jī)制。通過(guò)原位/非原位表征，預(yù)期揭示界面層在電池工作過(guò)程中的動(dòng)態(tài)變化及其對(duì)電池性能和壽命的影響，為發(fā)展有效的界面工程策略提供理論依據(jù)。

***建立固態(tài)電解質(zhì)性能預(yù)測(cè)模型**：預(yù)期基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論計(jì)算，建立固態(tài)電解質(zhì)離子電導(dǎo)率、機(jī)械穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性等關(guān)鍵性能的理論預(yù)測(cè)模型。這些模型將考慮材料結(jié)構(gòu)、化學(xué)組成、制備工藝、服役條件等多重因素的影響，為固態(tài)電解質(zhì)材料的快速篩選和理性設(shè)計(jì)提供有力工具。

***拓展固態(tài)電解質(zhì)設(shè)計(jì)理念**：預(yù)期通過(guò)多功能固態(tài)電解質(zhì)體系和梯度/納米復(fù)合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，拓展固態(tài)電解質(zhì)的設(shè)計(jì)思路，為開發(fā)超越傳統(tǒng)單離子導(dǎo)體性能瓶頸的新型固態(tài)電解質(zhì)材料體系提供新的方向和理論框架。

2.**實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值**

***開發(fā)高性能固態(tài)電解質(zhì)材料**：預(yù)期成功開發(fā)出一種或多種具有優(yōu)異性能的固態(tài)電解質(zhì)材料。例如，鈣鈦礦型固態(tài)電解質(zhì)的室溫離子電導(dǎo)率達(dá)到10?2S/cm以上，聚合物基固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率達(dá)到10?3S/cm以上，并具備良好的機(jī)械穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。

***制備高性能固態(tài)電池原型**：基于開發(fā)的固態(tài)電解質(zhì)材料和優(yōu)化的界面工程策略，預(yù)期制備出具有高能量密度（例如，能量密度超過(guò)300Wh/kg）、長(zhǎng)循環(huán)壽命（例如，循環(huán)壽命超過(guò)1000次）、高安全性和良好實(shí)用性的固態(tài)電池原型。通過(guò)優(yōu)化正負(fù)極材料體系與固態(tài)電解質(zhì)的匹配，預(yù)期實(shí)現(xiàn)固態(tài)電池在實(shí)際應(yīng)用中的可行性驗(yàn)證。

***形成固態(tài)電解質(zhì)制備技術(shù)方案**：預(yù)期形成一套或幾套穩(wěn)定可靠、具有成本效益的固態(tài)電解質(zhì)材料制備技術(shù)方案，包括優(yōu)化的合成路線、薄膜制備工藝、界面處理方法等。這些技術(shù)方案將為固態(tài)電解質(zhì)的規(guī)?；a(chǎn)和工業(yè)化應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。

***提出固態(tài)電池界面優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)**：基于對(duì)固態(tài)電解質(zhì)/電極界面行為的深入研究，預(yù)期提出一套關(guān)于固態(tài)電池界面優(yōu)化的重要標(biāo)準(zhǔn)和指導(dǎo)原則，為行業(yè)內(nèi)的固態(tài)電池研發(fā)提供參考，加速固態(tài)電池技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

***推動(dòng)固態(tài)電池技術(shù)發(fā)展**：本項(xiàng)目的預(yù)期成果將直接推動(dòng)固態(tài)電池技術(shù)的研發(fā)進(jìn)程，為解決當(dāng)前固態(tài)電池商業(yè)化面臨的關(guān)鍵技術(shù)瓶頸提供有效的解決方案。研究成果的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用，有望促進(jìn)新能源汽車、儲(chǔ)能電站、智能電網(wǎng)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的升級(jí)換代，滿足日益增長(zhǎng)的能源存儲(chǔ)需求，助力實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的戰(zhàn)略目標(biāo)。

***培養(yǎng)高水平研究人才**：通過(guò)本項(xiàng)目的實(shí)施，預(yù)期培養(yǎng)一批在固態(tài)電池領(lǐng)域具有扎實(shí)理論基礎(chǔ)和豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的科研人員，為我國(guó)固態(tài)電池技術(shù)的持續(xù)創(chuàng)新和未來(lái)發(fā)展儲(chǔ)備人才力量。

綜上所述，本項(xiàng)目預(yù)期在固態(tài)電池固態(tài)電解質(zhì)性能研究領(lǐng)域取得一系列創(chuàng)新性成果，不僅在理論上深化對(duì)固態(tài)電解質(zhì)結(jié)構(gòu)與性能關(guān)系的認(rèn)識(shí)，更在實(shí)踐上開發(fā)出高性能固態(tài)電解質(zhì)材料、制備出有應(yīng)用前景的固態(tài)電池原型，并形成相關(guān)技術(shù)方案和標(biāo)準(zhǔn)，為推動(dòng)固態(tài)電池技術(shù)的商業(yè)化應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。

九.項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃

本項(xiàng)目計(jì)劃在三年內(nèi)完成，分為四個(gè)主要階段，具體實(shí)施計(jì)劃如下：

1.**項(xiàng)目時(shí)間規(guī)劃**

***第一階段：固態(tài)電解質(zhì)材料的制備與結(jié)構(gòu)表征（第1年）**

***任務(wù)分配與進(jìn)度安排**：

***第1-3個(gè)月**：完成文獻(xiàn)調(diào)研，確定具體研究方案；采購(gòu)實(shí)驗(yàn)所需原料和設(shè)備；初步建立鈣鈦礦型固態(tài)電解質(zhì)（如LLZO）的高溫固相反應(yīng)制備工藝流程，并進(jìn)行小批量樣品制備。

***第4-6個(gè)月**：優(yōu)化LLZO的合成條件（溫度、時(shí)間、氣氛等），制備不同元素?fù)诫s（如Na?,K?）的LLZO樣品；利用XRD、SEM、XPS等手段對(duì)樣品進(jìn)行初步結(jié)構(gòu)表征和成分分析。

***第7-9個(gè)月**：研究Na?摻雜對(duì)LLZO離子電導(dǎo)率和機(jī)械性能的影響，通過(guò)EIS和拉伸試驗(yàn)進(jìn)行性能測(cè)試；開始聚合物基固態(tài)電解質(zhì)（如PEO/LiTFSI）的制備，探索溶液casting法制備薄膜的最佳工藝參數(shù)。

***第10-12個(gè)月**：優(yōu)化PEO基固態(tài)電解質(zhì)薄膜的制備工藝，研究LiTFSI摻雜量和溶劑種類對(duì)離子電導(dǎo)率和機(jī)械性能的影響；初步制備LiF界面層，探索ALD方法的工藝參數(shù)。

***預(yù)期成果**：完成LLZO和PEO基固態(tài)電解質(zhì)的基礎(chǔ)制備工藝，獲得初步的性能數(shù)據(jù)；掌握基本的材料表征和性能測(cè)試技術(shù)；形成初步的界面層制備方案。

***第二階段：固態(tài)電解質(zhì)材料的性能優(yōu)化與機(jī)制研究（第2年）**

***任務(wù)分配與進(jìn)度安排**：

***第13-15個(gè)月**：深入優(yōu)化LLZO的摻雜策略，探索Al3?、Mn2?等多種摻雜元素的影響；利用DFT計(jì)算模擬離子在LLZO中的傳輸機(jī)制，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行初步對(duì)比。

***第16-18個(gè)月**：開展LLZO納米復(fù)合材料的制備與性能研究，探索不同納米填料（如SiO?、Li?N?）的種類、比例和分散方式對(duì)離子電導(dǎo)率和機(jī)械穩(wěn)定性的影響；利用MD模擬研究納米復(fù)合結(jié)構(gòu)對(duì)離子傳輸?shù)挠绊憽?/p>

***第19-21個(gè)月**：優(yōu)化PEO基固態(tài)電解質(zhì)的納米復(fù)合策略，研究納米填料對(duì)離子電導(dǎo)率、機(jī)械性能和穩(wěn)定性的協(xié)同作用；利用DFT計(jì)算模擬離子在PEO基電解質(zhì)中的傳輸機(jī)制，特別是鋰離子與醚氧之間的相互作用。

***第22-24個(gè)月**：系統(tǒng)研究LiF界面層的性能，優(yōu)化ALD工藝參數(shù)，制備不同厚度和組成的界面層；利用原位和非原位表征技術(shù)，初步研究固態(tài)電解質(zhì)與電極材料的界面反應(yīng)和穩(wěn)定性。

***第25-26個(gè)月**：進(jìn)行第一階段的總結(jié)，整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，完成階段性報(bào)告；根據(jù)初步結(jié)果，調(diào)整后續(xù)的研究計(jì)劃和實(shí)驗(yàn)方案。

***預(yù)期成果**：獲得性能顯著提升的LLZO和PEO基固態(tài)電解質(zhì)材料；通過(guò)模擬計(jì)算，深化對(duì)離子傳輸機(jī)制的理解；初步掌握界面層制備和表征技術(shù)，為固態(tài)電池的集成優(yōu)化奠定基礎(chǔ)。

***第三階段：固態(tài)電池的制備與性能評(píng)估（第3年）**

***任務(wù)分配與進(jìn)度安排**：

***第27-29個(gè)月**：基于優(yōu)化的固態(tài)電解質(zhì)材料，制備全固態(tài)電池原型（采用鋰金屬負(fù)極和新型正極材料）；優(yōu)化電池組裝工藝，確保電極與電解質(zhì)的良好接觸。

***第30-32個(gè)月**：進(jìn)行固態(tài)電池的電化學(xué)性能測(cè)試，包括循環(huán)伏安、恒流充放電、電化學(xué)阻抗譜等，評(píng)估電池的容量、能量密度、循環(huán)壽命、庫(kù)侖效率和安全性；利用SEM、TEM等手段，分析電池循環(huán)后的微觀結(jié)構(gòu)變化和失效機(jī)制。

***第33-35個(gè)月**：根據(jù)電化學(xué)測(cè)試和失效分析結(jié)果，進(jìn)一步優(yōu)化固態(tài)電解質(zhì)材料和電池設(shè)計(jì)；探索固態(tài)電池的早期失效機(jī)制預(yù)測(cè)模型的構(gòu)建方法，收集相關(guān)數(shù)據(jù)。

***第36個(gè)月**：完成所有實(shí)驗(yàn)和測(cè)試工作，進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和分析；撰寫項(xiàng)目總結(jié)報(bào)告和學(xué)術(shù)論文；準(zhǔn)備相關(guān)專利申請(qǐng)。

***預(yù)期成果**：制備出具有高能量密度、長(zhǎng)循環(huán)壽命和高安全性的固態(tài)電池原型；揭示固態(tài)電池的失效機(jī)制，為電池的優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)；形成一套完整的固態(tài)電池制備和評(píng)估方案。

***第四階段：總結(jié)與展望（第3年末）**

***任務(wù)分配與進(jìn)度安排**：

***第36個(gè)月**：完成所有研究任務(wù)，撰寫項(xiàng)目總結(jié)報(bào)告，全面梳理研究成果，包括理論創(chuàng)新、材料開發(fā)、技術(shù)驗(yàn)證等方面；整理并提交學(xué)術(shù)論文，爭(zhēng)取在高水平期刊上發(fā)表；根據(jù)研究成果，申請(qǐng)相關(guān)專利。

***第37個(gè)月**：進(jìn)行項(xiàng)目成果的推廣和應(yīng)用討論，探索與相關(guān)企業(yè)合作，推動(dòng)固態(tài)電池技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程；對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行財(cái)務(wù)決算，確保項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)的合理使用。

***第38個(gè)月**：完成項(xiàng)目結(jié)題報(bào)告，提交給項(xiàng)目管理部門；根據(jù)項(xiàng)目研究成果，提出未來(lái)研究方向和建議，為固態(tài)電池技術(shù)的持續(xù)發(fā)展提供參考。

***預(yù)期成果**：完成項(xiàng)目所有研究任務(wù)，形成一套完整的固態(tài)電池固態(tài)電解質(zhì)性能研究成果；發(fā)表高水平學(xué)術(shù)論文，申請(qǐng)相關(guān)專利；為固態(tài)電池技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化提供技術(shù)支撐；提出未來(lái)研究方向，推動(dòng)固態(tài)電池技術(shù)的持續(xù)發(fā)展。

2.**風(fēng)險(xiǎn)管理策略**

***技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)**：固態(tài)電解質(zhì)材料的制備工藝復(fù)雜，性能優(yōu)化難度大，可能存在技術(shù)路線選擇錯(cuò)誤、關(guān)鍵性能指標(biāo)未達(dá)到預(yù)期等風(fēng)險(xiǎn)。應(yīng)對(duì)策略：加強(qiáng)技術(shù)預(yù)研，選擇成熟且具有創(chuàng)新性的技術(shù)路線；建立嚴(yán)格的材料制備和質(zhì)量控制體系；設(shè)置多個(gè)技術(shù)路線備選方案，進(jìn)行并行研究；加強(qiáng)與國(guó)內(nèi)外同行的交流合作，及時(shí)獲取最新的技術(shù)信息。

***性能風(fēng)險(xiǎn)**：固態(tài)電解質(zhì)的離子電導(dǎo)率、機(jī)械穩(wěn)定性、界面相容性等關(guān)鍵性能可能未達(dá)到預(yù)期指標(biāo)，影響固態(tài)電池的整體性能和商業(yè)化前景。應(yīng)對(duì)策略：通過(guò)理論計(jì)算指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，精確調(diào)控材料結(jié)構(gòu)和制備工藝；采用先進(jìn)的表征技術(shù)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)材料性能變化；建立性能預(yù)測(cè)模型，指導(dǎo)材料優(yōu)化方向；加強(qiáng)材料性能的穩(wěn)定性測(cè)試，確保其在不同條件下的性能一致性。

***資源風(fēng)險(xiǎn)**：項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中可能面臨人員、設(shè)備、經(jīng)費(fèi)等資源不足的問(wèn)題，影響項(xiàng)目進(jìn)度和成果產(chǎn)出。應(yīng)對(duì)策略：制定詳細(xì)的項(xiàng)目預(yù)算，合理分配資源；建立高效的項(xiàng)目管理機(jī)制，確保資源的高效利用；加強(qiáng)與相關(guān)單位的合作，共享資源；及時(shí)調(diào)整項(xiàng)目計(jì)劃，確保項(xiàng)目按期完成。

***進(jìn)度風(fēng)險(xiǎn)**：項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中可能遇到實(shí)驗(yàn)失敗、技術(shù)瓶頸等問(wèn)題，導(dǎo)致項(xiàng)目進(jìn)度延誤。應(yīng)對(duì)策略：制定詳細(xì)的項(xiàng)目進(jìn)度計(jì)劃，明確各階段任務(wù)和時(shí)間節(jié)點(diǎn)；建立動(dòng)態(tài)的進(jìn)度監(jiān)控機(jī)制，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決進(jìn)度偏差；加強(qiáng)團(tuán)隊(duì)協(xié)作，確保項(xiàng)目按計(jì)劃推進(jìn)；預(yù)留一定的緩沖時(shí)間，應(yīng)對(duì)突發(fā)情況。

***知識(shí)產(chǎn)權(quán)風(fēng)險(xiǎn)**：項(xiàng)目研究成果可能面臨知識(shí)產(chǎn)權(quán)被侵權(quán)或泄露的風(fēng)險(xiǎn)。應(yīng)對(duì)策略：建立完善的知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)體系，及時(shí)申請(qǐng)專利；加強(qiáng)保密意識(shí)教育，規(guī)范科研行為；建立知識(shí)產(chǎn)權(quán)管理制度，確保研究成果的合法保護(hù)。

***團(tuán)隊(duì)協(xié)作風(fēng)險(xiǎn)**：項(xiàng)目涉及多個(gè)研究團(tuán)隊(duì)和學(xué)科交叉，可能存在溝通不暢、協(xié)作困難等問(wèn)題。應(yīng)對(duì)策略：建立高效的團(tuán)隊(duì)溝通機(jī)制，定期召開項(xiàng)目會(huì)議，及時(shí)交流研究進(jìn)展和問(wèn)題；明確各團(tuán)隊(duì)成員的職責(zé)和分工，確保協(xié)作順暢；引入外部專家，提供技術(shù)支持和指導(dǎo)。

***應(yīng)用轉(zhuǎn)化風(fēng)險(xiǎn)**：項(xiàng)目研究成果可能存在難以轉(zhuǎn)化的問(wèn)題，影響其市場(chǎng)應(yīng)用價(jià)值。應(yīng)對(duì)策略：加強(qiáng)與產(chǎn)業(yè)界的合作，了解市場(chǎng)需求；開展技術(shù)轉(zhuǎn)移和成果轉(zhuǎn)化研究，探索產(chǎn)業(yè)化路徑；建立應(yīng)用轉(zhuǎn)化平臺(tái)，促進(jìn)研究成果的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用。

***政策法規(guī)風(fēng)險(xiǎn)**：固態(tài)電池技術(shù)的發(fā)展可能面臨政策法規(guī)的限制或不確定性。應(yīng)對(duì)策略：密切關(guān)注相關(guān)政策法規(guī)動(dòng)態(tài)，及時(shí)調(diào)整研究方向；加強(qiáng)與政府部門的溝通，爭(zhēng)取政策支持；建立合規(guī)性評(píng)估機(jī)制，確保項(xiàng)目符合政策法規(guī)要求。

***環(huán)境安全風(fēng)險(xiǎn)**：固態(tài)電池的制備、使用和廢棄處理可能存在環(huán)境污染問(wèn)題。應(yīng)對(duì)策略：采用綠色化學(xué)方法，減少?gòu)U棄物產(chǎn)生；建立環(huán)境管理體系，確保項(xiàng)目符合環(huán)保要求；開展環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，制定應(yīng)急預(yù)案；研究固態(tài)電池的回收利用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

通過(guò)制定科學(xué)合理的項(xiàng)目實(shí)施計(jì)劃和全面的風(fēng)險(xiǎn)管理策略，本項(xiàng)目將有效應(yīng)對(duì)各種挑戰(zhàn)，確保項(xiàng)目目標(biāo)的順利實(shí)現(xiàn)，為固態(tài)電池技術(shù)的突破和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供有力支撐。

十.項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)

本項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)由在固態(tài)電解質(zhì)材料、電化學(xué)儲(chǔ)能、材料計(jì)算模擬以及電池系統(tǒng)應(yīng)用等領(lǐng)域具有深厚研究基礎(chǔ)和豐富實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的專家學(xué)者組成，團(tuán)隊(duì)成員涵蓋了材料科學(xué)、化學(xué)、物理以及電化學(xué)等多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，能夠?yàn)轫?xiàng)目的順利實(shí)施提供全方位的技術(shù)支持。團(tuán)隊(duì)成員均具有博士學(xué)位，并在相關(guān)領(lǐng)域發(fā)表了一系列高水平學(xué)術(shù)論文，擁有多年的研究經(jīng)驗(yàn)和扎實(shí)的專業(yè)素養(yǎng)。

1.**團(tuán)隊(duì)成員專業(yè)背景與研究經(jīng)驗(yàn)**

***項(xiàng)目負(fù)責(zé)人張明**：材料科學(xué)領(lǐng)域?qū)＜?，專注于固態(tài)電解質(zhì)材料的研究，具有10年的研究經(jīng)驗(yàn)。在鈣鈦礦型固態(tài)電解質(zhì)和聚合物基固態(tài)電解質(zhì)領(lǐng)域取得了顯著的研究成果，開發(fā)了多種高性能固態(tài)電解質(zhì)材料，并深入研究了其結(jié)構(gòu)-性能關(guān)系。發(fā)表SCI論文30余篇，其中Nature系列期刊10篇，研究經(jīng)費(fèi)超過(guò)500萬(wàn)元。

***核心成員李強(qiáng)**：電化學(xué)領(lǐng)域?qū)＜?，專注于電池系統(tǒng)的研究，具有8年的研究經(jīng)驗(yàn)。在固態(tài)電池的電化學(xué)性能測(cè)試和失效機(jī)制研究方面具有豐富的經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)了多種新型