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固态电池量产在即，性能评价成关键瓶颈
全球车企与电池巨头正全力押注固态电池研发，丰田、日产、奔驰等国际车企已进入全固态电池试制阶段，而国内宁德时代、上汽、清陶能源等企业也密集布局，目标在2026-2030年间实现量产应用。然而实验室突破与规模化生产之间存在巨大鸿沟：一方面，硫化物路线虽能实现超高离子电导率，但面临原材料成本高昂、专利壁垒以及工艺难题；氧化物路线虽量产较快，但需保留10%以上电解液，导致安全性存疑。当前最核心的瓶颈在于固态电解质性能缺乏精准、高效、标准化的评价体系：传统测试方法频率范围不足（≤10MHz），无法解析硫化物电解质的高频弛豫行为，导致体相与界面阻抗混淆；非原位测试破坏真实界面状态，低压压片测试脱离电池实际堆压环境，数据严重失真；而商用高频设备（20Hz-100MHz）仍不满足GHz级需求且价格超百万，中小厂商难以负担。
固态电解质——固态电池能否量产的关键钥匙
固态电池的核心优势——包括高安全性（彻底消除电解液泄漏风险并有效抑制锂枝晶生长）、高能量密度（通过兼容锂金属负极突破现有能量瓶颈）以及宽温域适应性（拓宽电池工作温度范围）——其实现本质完全依赖于固态电解质的核心作用：作为液态电解质的革命性替代品，固态电解质不仅是这些优势得以存在的物质基础，更是决定电池最终性能表现的核心变量；其关键性能指标（如离子/电子电导率、界面稳定性及机械强度）直接决定了电池的安全边界（固态电解质的高机械模量抑制枝晶穿刺）、循环寿命（界面稳定性影响副反应程度）与倍率性能（离子电导率主导电荷传输效率），因此对固态电解质的精准评价是推动固态电池从实验室走向产业化不可或缺的前提。
解决方案：川源固态电解质性能评价系统
HiCY固态电解质性能评价系统,基于新型多探针测量原理、采用一站式电解质成型装置并配以全闭环智能伺服控制系统,实现固态电解质电子电阻、离子电阻及电性能等特性检测的仪器。
图1. HiCY固态电解质性能评价系统
核心优势
• 首款专为固态电解质设计的设备：全球首款同时测量离子电阻与电子电阻的商用设备，填补市场空白。
• 超高压力测试：支持最大350MPa压力输出（两探针模式），模拟真实电池组装条件，解决固态电解质界面接触难题。
• 高频阻抗分析：阻抗量程达10Hz–130MHz，远超传统电化学工作站（<10MHz），满足固态电解质宽频阻抗需求。
• 多探针集成技术：在单一治具（PR-C13/PR-M133）上集成多探针，可同时原位测量粉末电阻、压实密度、厚度等参数，避免传统分步测试的误差。
• 全闭环智能控制：一站式集成压力、温度、湿度、厚度等关键参数实时采集与调控，支持动态恒压/变压力测试（如LLZTO、LGPS材料压实密度评估）。
• 广泛样品适配：单治具兼容高/低电阻样品（如氧化物/硫化物/卤化物固态电解质），支持定制化探头尺寸。
• 联机扩展功能：可外联电化学工作站，拓展电化学阻抗谱（EIS）等测试（如Li-LGPS-不锈钢电池的加压密封EIS扫描）。
• 多模式测试算法：支持单点、脉冲、阶梯及混合测量模式，适应不同研发场景。
• 预测与数据库系统：内置MySQL数据库及数据关联预测功能，支持MES系统定制化通讯，提升数据追溯效率。
应用案例
1）离子电导及电子电导测试
评估不同压力对Li10GeP2S12(LGPS)的固态电解质离子与电子电导性能的影响。数据显示,通过对样品施加不同的量化压力并测量其电导性能,不同测试压力对整体界面接触有不同的影响；适当增加压力有助于提高LGPS固态电解质的电导性能,尤其是离子电导率;同时更大更精确的压力可以更稳定的控制固态电解质界面接触、致密度与一致性,从而得到更加一致的测量结果。
图2. 不同压力下LGPS固态电解质的离子与电子电导率变化趋势
2） 固体电解质压实密度评估
使用设备原有的粉末压实密度测量功能,直接在软件界面选择对应测量模式即可实现固态电解质对应动态恒压力或变压力下压实密度的测试;可以用于评价固态电解质的开发与压实密度等相关工艺优化。对LATP以及Li10GeP2S12(LGPS)固态电解质进行变压力下压实密度的测试,评估离子与电子电导率的变化情况。
图3. 不同压力下固态电解质（LATP与LGPS）压实密度变化趋势对比图
3） 电化学性能评估：不同压力下电化学阻抗谱扫描
基于在Solid X测试系统配套的密封治具中组装Li金属-固体电解质(Li10GeP2S12(LGPS))-不锈钢电池，进行电化学阻抗谱扫描，可以得到不同压力模式下电池的电化学阻抗谱数据；这个数据与固态电解质离子电导率进行关联分析，可以得到固态电解质及其电池更多的电导特性，即通过Solid X测试系统能够实现对不同固态电解质材料及其锂金属电池的加压、密封电化学测试。
图4. 不同压力下电化学阻抗谱扫描
小结
随着全球车企竞逐固态电池量产，精准评价固态电解质性能已成为突破产业化瓶颈的核心关键。传统测试方法因频率局限（≤10MHz）、非原位破坏界面、低压脱离实际等缺陷，导致数据严重失真。川源推出的 HiCY固态电解质性能评价系统，以 350MPa超高压模拟、130MHz宽频阻抗分析、多探针原位集成三大技术破局：不仅首次实现离子/电子双电导同步测量，更通过全闭环智能控制还原真实电池堆压环境，为硫化物、氧化物等各类电解质提供从粉末压实密度到界面阻抗的一站式精准检测。
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