锂磷氧氮（LiPON）固态电解质是非晶态电解质 技术研究还在不断深入

　　锂磷氧氮（LiPON）固态电解质，本质上是一种无定形的掺氮磷酸锂，是目前已发现的非晶态固态电解质中研究最为广泛的产品类型。

 

　　锂电池是电池市场主流产品，现阶段，采用液态电解液的液态锂电池技术发展已经进入瓶颈期，综合性能难以大幅提升，采用固态电解质的固态锂电池成为发展趋势，其能量密度、循环寿命、安全性等性能明显提升，因此成为研究热点。电池电解质在正负极之间起到传导电流的作用，固态电解质性能优劣直接影响固态锂电池性能参数高低。

 

　　现阶段已发现的固态电解质产品中，氧化物电解质凭借技术难度相对较低、成本较低等优点，成为主流解决方案。氧化物固态电解质包括晶态电解质、非晶态电解质两大类，其中晶态电解质研究材料种类较多，非晶态电解质研究材料种类少，LiPON固态电解质是研究最多的非晶态电解质产品。

 

　　根据新思界产业研究中心发布的《2024-2029年中国锂磷氧氮（LiPON）固态电解质行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示，LiPON固态电解质具有离子电导率高、电子电导率低、电化学窗口宽、稳定性好、制备成本低等特点。固态锂电池负极材料采用金属锂（Li），可以进一步提高能量密度，而LiPON固态电解质对金属锂具有优良的化学稳定性与兼容性，适用性强。

 

　　LiPON固态电解质主要用于全固态薄膜锂电池制造领域。全固态薄膜锂电池是一种薄膜化的锂离子电池，薄膜总厚度在微米级，主要用作微型传感器、微型机器人、植入医疗器械等微型设备电源。LiPON薄膜制备方法主要有射频磁控溅射法、电子束蒸发法EBE、离子束溅射法IBS、化学气相沉积法CVD、原子层沉积法ALD、脉冲激光沉积法PLD等。

 

　　固态锂电池包括半固态锂电池、全固态锂电池，目前全固态锂电池仍在研究开发过程中，半固态锂电池已经进入商业化阶段，应用在电动汽车、消费电子等产品中，例如蔚来推出的ET7汽车、vivo推出的X Fold3折叠手机等。预计2027年，宁德时代有望实现全固态电池小批量生产。在此背景下，预计发展到2030年，全球固态电池市场空间将达到1520亿元，LiPON固态电解质发展空间大。

 

　　新思界行业分析人士设备，但LiPON固态电解质依然存在缺点，例如会在负极材料金属锂表面形成界面层、刚性低、对空气敏感等，对其应用形成限制。因此现阶段，LiPON固态电解质技术研究还在不断深入，相关研究高校主要有美国的加州大学圣地亚哥分校，我国的厦门大学、复旦大学等。

 

关键字： LiPON 固态电解质 锂磷氧氮