由電動汽車產業技術創新戰略聯盟提出，國聯汽車動力電池研究院有限責任公司牽頭發起的《硫化物固體電解質空氣穩定性測試方法》、《固體電解質離子遷移數測試方法 直流極化法》、《硫化物固體電解質化學分析方法第1部分：鋰含量測定 電感耦合等離子體發射光譜法》、《硫化物固體電解質化學分析方法第2部分：磷和硫含量的測定 重量法》 和 《硫化物固體電解質化學分析方法第3部分：鉀、鈉、鈣、鐵、銅、鋁、鎂、鋅、鉻、鉛、鎳、錳含量測定 電感耦合等離子體發射光譜法》五項標準已按《中國汽車工程學會（CSAE）標準制修訂管理辦法》有關規定通過立項審查，現正式列入中國汽車工程學會標準研制計劃，起草任務書編號分別為：

• 《硫化物固體電解質空氣穩定性測試方法》：2024-105

• 《固體電解質離子遷移數測試方法 直流極化法》：2024-106

• 《硫化物固體電解質化學分析方法第1部分：鋰含量測定 電感耦合等離子體發射光譜法》：2024-107

• 《硫化物固體電解質化學分析方法第2部分：磷和硫含量的測定 重量法》：2024-108

• 《硫化物固體電解質化學分析方法第3部分：鉀、鈉、鈣、鐵、銅、鋁、鎂、鋅、鉻、鉛、鎳、錳含量測定 電感耦合等離子體發射光譜法》：2024-109

標準研制背景

隨著電動汽車的快速發展, 對電池的能量密度、壽命和安全性能提出了越來越高的要求。其中全固態電池以固體電解質取代傳統鋰電池中的有機電解液和隔膜，可從根本上解決鋰電池的安全問題。同時固態電池使用更薄的電解質層，能夠與高能量密度的電極材料（如鋰金屬負極和高容量正極材料）兼容，從而提高電池的能量密度。

固體電解質是全固態電池中的關鍵組成部分，主要起到離子傳遞和對正負極物理隔離的作用，其性能直接影響鋰電池的使用。常見的固體電解質分為氧化物固體電解質、硫化物固體電解質、鹵化物電解質、聚合物固體電解質和混合導體電解質，其中硫化物固體電解質由于其高離子電導率和對鋰金屬負極的良好相容性被認為是全固態電池中最有前途的電解質材料之一。固體電解質尤其是硫化物固體電解質的部分關鍵性能指標包括：離子遷移數、空氣穩定性、離子遷移數、化學成分。

空氣穩定性是指電解質在空氣中的穩定性。由于硫化物固體電解質對空氣敏感，極易與空氣中的水分反應生成有毒的H2S氣體導致電解質結構變化和離子電導率下降，這限制了其大規模生產和實際應用，因而研究硫化物固體電解質的空氣穩定性具有重要意義。

離子遷移數是離子傳遞的電荷與總電荷之比，高鋰離子遷移數的電解質可以有效地抑制鋰枝晶的生成，從而提高電池的安全性，同時高鋰離子遷移數有助于維持界面穩定性，減少界面副反應，從而提高電池的循環穩定性。

化學成分指標中包括電解質中主元素鋰，磷，硫以及鎳，錳，鋁，鈉，鉀等微量元素的含量分析，準確的元素含量有助于準確定量，質量控制，解決大規模生產過程中的質量和性能一致性問題，同時準確的元素分析有助于理解不同元素對電解質電化學性能影響。

標準研制主要內容

《硫化物固體電解質空氣穩定性測試方法》描述了一種測定硫化物固體電解質離子電導率保持率表征其空氣穩定性的方法。將固體電解質材料暴露在規定濕度的環境下，并規定暴露時長，測定固體電解質暴露前后的離子電導率，計算暴露后相對于暴露前離子電導率的保持率。適用于硫化物固體電解質空氣穩定性的測定。

《固體電解質離子遷移數測試方法 直流極化法》描述了一種直流極化法測定固體電解質離子遷移數的測試方法。組裝Li/電解質/Li對稱電池結構，施加小而恒定的電勢差，記錄電流穩定后的大小，同時對極化前后對稱電池做交流阻抗測試，記錄極化前后對稱電池的阻抗值，通過施加的電勢差以及記錄的電流和阻抗計算離子遷移數。適用于固體電解質離子遷移數的測定。

《硫化物固體電解質化學分析方法第1部分：鋰含量測定 電感耦合等離子體發射光譜法》描述了一種采用電感耦合等離子發射光譜法測定硫化物固體電解質中鋰元素含量的測試方法。將試樣在干燥間（露點小于-30℃）經過過氧化氫和氨水混合溶液溶解后，轉移至常規環境下繼續加熱消解，冷卻后定容，采用電感耦合等離子體發射光譜儀進行鋰含量測試。適用于固體電解質離子中鋰元素的測試，鋰元素測定范圍9.00%-12.90%。

《硫化物固體電解質化學分析方法第2部分：磷和硫含量的測定 重量法》描述了一種采用重量法測定硫化物固體電解質中磷和硫含量的測試方法。將試樣在干燥間（露點小于-30℃）通過過氧化氫和氨水混合溶液溶解后，轉移至常規環境下繼續加熱消解，冷卻后定容。分取定容后的液體，在酸性介質中，加入喹鉬檸酮生成黃色磷鉬酸喹啉沉淀，過濾、洗滌、干燥、稱量所得沉淀，通過沉淀的質量計算磷元素的含量；分取定容后的液體，在酸性介質中，加入氯化鋇反應生成硫酸鋇沉淀。過濾、洗滌、灼燒、稱量所得的沉淀，通過沉淀的質量得出硫元素的含量。適用于固體電解質離子中磷和硫元素的測試，磷的測定范圍是7.0%-12.0%；硫的測定范圍是30.0%-63.0%。

《硫化物固體電解質化學分析方法第3部分：鉀、鈉、鈣、鐵、銅、鋁、鎂、鋅、鉻、鉛、鎳、錳含量測定 電感耦合等離子體發射光譜法》描述了一種采用電感耦合等離子發射光譜法測定硫化物固體電解質中鉀、鈉、鈣、鐵、銅、鋁、鎂、鋅、鉻、鉛元素含量的測試方法。將試樣在干燥間（露點小于-30℃）通過過氧化氫和氨水混合溶液溶解后，轉移至常規環境下繼續加熱消解，冷卻后定容，采用電感耦合等離子體發射光譜儀進行元素測試。適用于固體電解質離子中微量元素的測試，各元素測定范圍≤0.05%。

征集參與單位

標準項目已啟動參編申報，誠邀行業內相關企業、研究機構和專家學者積極參與標準的制定工作，共同推動全固態電池產業的標準化進程。

參編請聯系電動汽車聯盟秘書處：

陸曉磊 18686698020 luxiaolei@sae-china.org