鋰硫電池應(yīng)用前景廣闊，但目前來看，受技術(shù)、材料限制，鋰硫電池實用化、安全化水平較低，為解決以上問題，固態(tài)鋰硫電池逐漸成為重點研發(fā)方向。
固態(tài)鋰硫電池是一種采用固態(tài)電解質(zhì)代替?zhèn)鹘y(tǒng)有機電解液的鋰硫電池。相較于液態(tài)鋰硫電池，固態(tài)鋰硫電池具有穩(wěn)定性好、安全性高、機械模量高等優(yōu)勢。固態(tài)鋰硫電池解決了液態(tài)鋰硫電池存在的“穿梭效應(yīng)”及安全隱患問題，是最具前景的下一代高比能鋰電池體系之一，因此受到市場廣泛關(guān)注。
鋰硫電池研究起步于上世紀(jì)六十年代，憑借理論容量高、電化學(xué)勢低、硫單質(zhì)來源廣泛、環(huán)境友好等優(yōu)勢，鋰硫電池市場吸引了眾多企業(yè)及科研院校布局，包括美國Polyplus、美國Sion Power、英國OXIS Energy、驪電新能源、中科院大連化物所等。鋰硫電池應(yīng)用前景廣闊，但目前來看，受技術(shù)、材料限制，鋰硫電池實用化、安全化水平較低，為解決以上問題，固態(tài)鋰硫電池逐漸成為重點研發(fā)方向。
電解質(zhì)是決定電池電化學(xué)性能的關(guān)鍵因素，目前固態(tài)鋰硫電池常用的固態(tài)電解質(zhì)主要分為無機氧化物、有機聚合物、無機氮化物、無機硫化物、無機氫化物等。細(xì)分來看，無機氧化物電解質(zhì)主要包括鈣鈦礦型LLTO、石榴石型LLZO等；有機聚合物電解質(zhì)基體有聚氧化乙烯（PEO）聚合物基體、聚環(huán)氧丙烷（PPO）聚合物基體等；無機氮化物電解質(zhì)主要包括Li3N、薄膜電解質(zhì)LiPON等。
根據(jù)新思界產(chǎn)業(yè)研究中心發(fā)布的《2023-2028年中國固態(tài)鋰硫電池行業(yè)市場深度調(diào)研及發(fā)展前景預(yù)測報告》顯示，得益于技術(shù)突破、研究深入，全球多家企業(yè)在固態(tài)電解質(zhì)、固態(tài)鋰硫電池開發(fā)中取得了一定進展。在國內(nèi)，固態(tài)鋰硫電池研究仍集中在研究所及高校團隊中，包括中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、中南大學(xué)、清華大學(xué)、南方科技大學(xué)等。
目前固態(tài)鋰硫電池仍存在室溫下離子電導(dǎo)率低、界面電阻大等問題，其距離商業(yè)化應(yīng)用存在較大距離。為制備高性能固態(tài)鋰硫電池，相關(guān)研發(fā)人員仍需在固體電解質(zhì)、電極活性材料、電極制備技術(shù)、成膜工藝等方面持續(xù)探索。未來隨著相關(guān)技術(shù)瓶頸突破，固態(tài)鋰硫電池有望加速實現(xiàn)商業(yè)化發(fā)展。
新思界行業(yè)分析人士表示，固態(tài)鋰硫電池具有安全性高、穩(wěn)定性好等優(yōu)勢，解決了液態(tài)鋰硫電池存在的問題，是下一代高比能鋰電池體系之一。目前固態(tài)鋰硫電池實用化水平較低，研究停留在實驗室階段，但未來隨著技術(shù)突破、研究不斷深入，固態(tài)鋰硫電池商業(yè)化前景可期。
