2026年11月16～17日、湖北省襄陽古城市。

Xinyuan は荊州に生産ラインを展開し、ソリッドステートの話題が主要な議題に上りました。宜福インテリジェント湖北新工業団地が古城市で「ハイエンドの粉砕+分散・均質化」の製造能力を正式に開始したとき、新エネルギー材料の議論も「粉末をいかに細かくするか」、つまり電池セル工場が真に喜んで準固体電池に投入できるように、固体電解質がイオン伝導と界面安定性の両方をどのように考慮できるかということから一歩前進した。

今回は、高分子電解質、無機セラミックフィラー、電池工学を20年以上同じ実験台に置いてきた学者、中国電子科学技術大学のLiu Xingquan教授をお招きしました。同氏は、2026年の新エネルギー・新素材産業発展フォーラムと宜福インテリジェント湖北新工業団地新築祝賀式典に出席することを正式に確認しており、基調報告「PEOベースの無機酸化物セラミック固体電解質とその固体電池に関する研究」を持参する予定だ。

PEO チェーンセグメントからセラミック界面まで: 固体電解質を「やり遂げた」ベテラン

Liu Xingquan — 中国電子科学技術大学材料エネルギー学部の二級教授兼博士指導者、中国科学院の「西の光」の人材、四川省の学術および技術リーダー、中国エネルギー協会の理事、国家エネルギー材料・デバイス専門家委員会の常任委員、高品質の電解質開発における革新的な人物。 2021年中国科学者フォーラム「第14次5カ年計画」。

彼は長年にわたり、全固体リチウム/ナトリウム電池固体電解質、高エネルギー密度電極材料、リチウム硫黄およびナトリウムイオン電池の工業化という4つの主要な方向に焦点を当ててきました。彼の研究スタイルは、分子修飾から細胞検証、そしてプロセスカードの修飾に戻るという一文に要約できます。

• PEO ベースの複合固体電解質: ポリエチレンオキシド (PEO) とガーネット型無機セラミック (LLZTO など) の複合システムに焦点を当て、PEO の低い室温イオン伝導率、セラミック表面上の Li₂CO₃ 不動態化層が物質移動をブロックする、ポリマーとセラミックの界面適合性が低いという 3 つの古い問題を解決します。

• 界面イオンゲート制御: 我々は、弱溶媒和分子イオンゲート (WSMI) 戦略を提案します。これは、カルボキシル/トリフルオロメチル基を含む修飾分子でセラミック表面を化学的に固定し、その場で絶縁不動態層を侵食し、局所的な弱溶媒和環境を確立し、Li⁺ が PEO 鎖セグメント、セラミックフィラー、界面部位の間の複数の経路をジャンプできるようにします。

• 全固体電池工学: 複合電解質に Li||Li 対称電池の安定したサイクルを 2000 時間以上実現させ、LiFePO₄ フル電池の 1100 サイクルで 87.8% の容量を維持し、同時にリチウム金属アノード側でのデンドライト抑制能力を検証します。

• 材料と設備の協力: 科学技術省、国立自然科学財団の 863 プログラムを主催中国の多くの企業の工業化プロジェクト。ニッケル系、ニッケル・コバルト・マンガン多成分系、リン酸鉄リチウム正極材料のパイロットテストと工業化を世界で初めて実現し、合計13件の発明特許が実用化された。

同業者は彼の研究について次のようにコメントしました。「これは、PEO にセラミック粉末を注いで撹拌することではなく、各セラミックフィラーにイオン通路を成長させ、それ自体でドアを開けることができます。」

フォーラムのテーマ「新エネルギーと新材料」に関する詳細なエコー

今回、Liu Xingquan 教授が持ち込んだ「PEO ベースの無機酸化物セラミック固体電解質とその固体電池に関する研究」は、たまたまこのフォーラムの最もホットな固体メインラインに引っかかっていました。

このレポートは、PEO マトリックス鎖セグメントの動き、無機セラミックフィラーの固有のイオン伝導機構、表面不動態層の除去と弱い溶媒和界面の構築から始まり、リチウム金属アノード側のデンドライト抑制と完全な電池サイクル性能に至るまで続きます。 「材料の分子設計～粉体分散プロセス～電解質膜形成～セルパッケージング」の一連の流れを展開します。これは、安全性の高いソリッドステートルートをレイアウトしている材料工場、電池会社、機器サプライヤーにとって、まれな規模横断的な調整を意味します。上流のセラミック粉末がどのように粉砕され、分散され、凝集が防止されるかが、複合電解質の界面欠陥密度を直接決定します。そして、界面欠陥が細胞層まで増幅されると、樹状突起や熱暴走の原因となります。

宜福の新しい湖北キャンパスでは、「粉末の粘稠度 - スラリーの安定性 - 磁極片の歩留まり」を検証用に同じサイトに配置する予定で、材料を作る人は装置の公差を理解でき、装置を作る人は界面のインピーダンスを理解できるようになる。

新しいパークは、「ポリマー + セラミックス」に関するオンサイトクラスでオープンします

Liu Xingquan 教授は、チームが 10 年以上にわたって蓄積した PEO ベースの複合電解質の研究結果を、生産ライン エンジニア向けの本格的な共有物に凝縮します。

純粋な学術報告とは異なり、彼は「プロセス言語」で材料について話すのが得意です。フィラー表面のヒドロキシル基の処理方法から、複合膜にイオンチャネルを構築する方法、ロールツーロールコーティング中のスラリー粘度ウィンドウの設定方法まで、各技術ノードは装置側のプロセスパラメータに直接対応しています。

準固体生産ラインを敷設している電池セル会社にとって、このレポートの価値は次のとおりです。パイロット ラインを個人的に設定し、完全な電池サイクルを実行した材料科学者が、論文にあるどの「最適解」が増幅されても覆すのは容易ではないこと、および見落とされている粉末の詳細が固体電解質の品質と生産の分水嶺となることを教えてくれるでしょう。