《固体电解质离子电导率测试方法 交流阻抗法》编制说明

《固体电解质离子电导率测试方法交流阻抗法》

编制说明

一、工作简况

1.1任务来源

《固体电解质离子电导率测试方法交流阻抗法》团体标准是由中国汽车工程学

会批准立项。文件号中汽学标【2024】412号，任务号为2024-102。本标准由中国

汽车工程学会电动汽车产业技术创新战略联盟提出，中汽研新能源汽车检验中心（天

津）有限公司（以下简称：中汽研）负责起草。项目周期为12个月，完成年限为

2025年11月。

1.2编制背景与目标

新能源汽车、大规模储能及数码电子产业的发展，对锂电池提出了更高的要求，

特别是能量密度、安全性能及工作温度范围等性能。固态电池作为电池技术的新飞

跃，采用固体电解质实现了电池包能量密度提升的同时，安全性有望得到进一步度

改善。传统液态电解液在离子电导率和界面接触上表现优异，交流阻抗作为电化学

表征典型方法用于评测电解液锂离子输运行为，固态电池的工作原理与液态电池虽

然相近但还是有诸多不同，测试表征方法持续优化中。

衡量固体电解质性能优劣的参数指标有离子电导率、电子电导率、致密度、电

化学窗口等，其中离子电导率尤为重要，电导率的高低决定了离子传输速度的快慢，

进而影响固态电池倍率、循环等性能的发挥，同时高的离子电导率（阻抗低），有

助于减少热量的积累和潜在的安全风险。随着固体电解质的性能指标提升，尤其固

体电解质材料和膜材离子电导率的提高会加速固态电池技术的商业化进程，为未来

能源存储解决方案提供坚实的技术支撑。

现阶段离子电导率的测试均采用交流阻抗法进行，现行团体标准

T/SPSTS019-2021《固态锂电池用固态电解质性能要求及测试方法无机氧化物固态

电解质》以及T/SPSTS020-2021《固态锂电池用固态电解质性能要求及测试方法聚

合物及复合固态电解质》中分别规定了无机氧化物、聚合物及复合固态电解质的离

子电导率测试方法。但该团体标准中未对交流阻抗测试电路拟合模型及R值如何选取

作相关规定，由此会带来同一样品测试结果差异性问题。因此，为了更好的提高固

体电解质离子电导率测试的有效性及重现性，对测试环境及测试参数进行适应性调

整，并拓展其标准适用范围（环境敏感型电解质，如硫化物等）。明确固体电解质

1

离子电导率测试方法的术语和定义，提供固体电解质离子电导率测试方法，包括测

试条件、测试设备、样品制备、测试步骤、计算方法等要求，填补目前行业内对固

体电解质离子电导测试方法的标准空白。

本标准除了在固体电解质材料领域规范其测试方法，有效评测电解质离子电导

率性能外，对其上下游领域，如电解质前驱体制备及后端电动车或电子消费类领域

用电源的开发制备，具有一定的技术支撑作用。企业可通过固体电解质的离子电导

率测试结果调整产品粒径、元素组成等相关设计参数，进而提升产品性能。

1.3主要工作过程

中汽研联合各参编单位，组织骨干技术人员成立项目编制组，制定研究技术路

线和实施方案，并组织开展该项目的试验研究与验证工作。主要工作过程经历如下

阶段：

1.3.1预研阶段

本标准自2024年9月完成初稿撰写，开启前期试验验证及调研。

由中汽研牵头，与国联汽车动力电池研究院有限责任公司、北京卫蓝新能源科

技股份有限公司、清陶(昆山)能源发展集团股份有限公司、浙江锋锂新能源科技有

限公司、中国汽车技术研究中心有限公司、中汽创智科技有限公司、天津力神新能

源科技有限公司、东风汽车集团有限公司研发总院、广汽埃安新能源汽车股份有限

公司、北京国家新能源汽车技术创新中心有限公司、深圳市科晶智达科技有限公司、

中国第一汽车股份有限公司、浙江绿色智行科创有限公司、北京新能源汽车股份有

限公司等单位组成工作组。

1.3.2立项阶段

2024年11月经牵头单位中汽研自主申报，中国汽车工程学会组织对项目建议

书、标准草案和立项报告等材料进行立项审查，经全体评审专家论证同意。中国汽

车工程学会发布了关于印发2024年第七批中国汽车工程学会标准制修订项目计划

的通知（中汽学标【2024】412号），正式下达了该标准的起草任务，标准名称为

《固体电解质离子电导率测试方法交流阻抗法》，项目任务号为2024-102，项目

周期为12个月，完成年限为2025年11月，技术归口单位为中国汽车工程学会。

1.3.3起草阶段

1.3.3.1任务落实

2024年12月24日中国汽车工程学会在中国汽车技术研究中心有限公司召开了

2

标准启动及第一次标准讨论会，会上确立了由中汽研牵头负责《固体电解质离子电

导率测试方法交流阻抗法》的起草工作，由国联汽车动力电池研究院有限责任公司、

北京卫蓝新能源科技股份有限公司、清陶(昆山)能源发展集团股份有限公司、浙江

锋锂新能源科技有限公司、中国汽车技术研究中心有限公司、中汽创智科技有限公

司、天津力神新能源科技有限公司、东风汽车集团有限公司研发总院、广汽埃安新

能源汽车股份有限公司、北京国家新能源汽车技术创新中心有限公司、深圳市科晶

智达科技有限公司、中国第一汽车股份有限公司、浙江绿色智行科创有限公司、北

京新能源汽车股份有限公司等单位协助起草，明确了所采用的方法及其测定范围；

同时确定了样品制备单位、进度安排等事项。

1.3.3.2试验研究

2025年1月初，中汽研针对固体电解质离子电导率测试方法，向车企、电池制

造商、检验检测机构、材料企业等单位发出调查问卷，共收到18家单位的问卷反馈。

并对问卷内容进行相关统计整理，在此基础上，中汽研于2025年1月中旬针对固体

电解质离子电导率测试方法编写了试验验证方案，如测试方法中样品量、样品压力、

R值选取等，并以邮件形式发送至各参编单位。后综合各家反馈验证结果，对测试

数据进行了统计和分析，形成了标准草案和编制说明的讨论稿。

1.3.3.3标准讨论会

2025年5月8日，中国汽车工程学会组织多家参编单位对《固体电解质离子电

导率测试方法交流阻抗法》（草案）进行集中研讨处理，中汽研汇总研讨结果，并

形成征求意见稿。

1.3.4征求意见阶段（含征求意见时间及意见处理情况的说明）

1.3.5审查阶段（含审查结果及意见处理）

1.3.6报批阶段（含报批意见及处理）

1.3.7发布阶段

1.4编制工作组

1.4.1本标准起草单位及其分工

本标准在申报立项时的起草单位为中汽研新能源汽车检验中心（天津）有限公

司、国联汽车动力电池研究院有限责任公司、北京卫蓝新能源科技股份有限公司、

清陶(昆山)能源发展集团股份有限公司、浙江锋锂新能源科技有限公司、中国汽车

技术研究中心有限公司、中汽创智科技有限公司、天津力神新能源科技有限公司、

3

东风汽车集团有限公司研发总院、广汽埃安新能源汽车股份有限公司、北京国家新

能源汽车技术创新中心有限公司、深圳市科晶智达科技有限公司、中国第一汽车股

份有限公司、浙江绿色智行科创有限公司、北京新能源汽车股份有限公司等。

标准研制过程分工如下：中汽研新能源汽车检验中心（天津）有限公司主要负

责试验方案制定，方法研究，试验结果处理，标准文本、试验报告和编制说明撰写

等工作；国联汽车动力电池研究院有限责任公司、北京卫蓝新能源科技股份有限公

司、清陶(昆山)能源发展集团股份有限公司、浙江锋锂新能源科技有限公司、中国

汽车技术研究中心有限公司、中汽创智科技有限公司、天津力神新能源科技有限公

司、东风汽车集团有限公司研发总院、广汽埃安新能源汽车股份有限公司、北京国

家新能源汽车技术创新中心有限公司、深圳市科晶智达科技有限公司、中国第一汽

车股份有限公司、浙江绿色智行科创有限公司、北京新能源汽车股份有限公司提供

相关测试验证数据，以及对标准文本提出修改意见和建议。

1.4.2本标准起草人员及其工作职责

本标准主要起草人有：王芳、王炜娜、、、

各起草人在本标准编制过程中的工作职责见下表所示：

序号姓名单位工作组分工

中汽研新能源汽车检验

1王芳标准制订过程统筹协调及技术指导

中心（天津）有限公司

试验方案制定、试验样品收集和分发，分

中汽研新能源汽车检验

2王炜娜析方法研究，试验结果处理，标准文本、

中心（天津）有限公司

试验报告和编制说明撰写等

二、标准编制原则和主要内容

2.1标准制定原则

2.1.1通用性原则

本标准提出的采用交流阻抗法测试固体电解质离子电导率，适用于氧化物、硫

化物、卤化物粉体类及聚合物基、硫化物、卤化物膜类固体电解质离子电导率的测

试，该方法通用性、普适性强。

2.1.2指导性原则

本标准提出的方法能为行业测试固体电解质离子电导率提供方法支撑，具有一

定的指导作用。目前尚无现行标准规范测试技术。

2.1.3协调性原则

4

本标准提出的方法与目前使用的国家标准中的方法协调统一、互不交叉。仅作

为一种更便捷、精确度更高、更高效的方法对目前使用的方法进行补充。

2.1.4兼容性原则

本标准提出的固体电解质离子电导率测试方法充分考虑了不同种类的固体电解

质离子电导率测试，如氧化物、硫化物、卤化物粉体类及聚合物基、硫化物、卤化

物膜类固体电解质，具有普遍适用性。

2.1.5规范性原则

本标准按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构

和起草规则》的规定起草。

2.2标准主要技术内容

本标准共分为7章，规定了固体电解质离子电导率测试方法。内容包括范围、

规范性引用文件、术语和定义、测试条件、预处理、测试方法和试验报告。

2.3关键技术问题说明

本标准规定了固体电解质离子电导率测试方法。测试方法中涉及的控制点包括

环境条件、样品制备的方法、测试条件等。

标准中规定的测试环境为：试验环境温度25°C±2°C，相对湿度小于45%。

硫化物、卤化物等对环境要求敏感的材料，应在不与试验环境发生反应的条件下进

行测试，建议在水氧含量可控的手套箱（水含量小于0.1ppm，氧含量小于0.1ppm，

1ppm=1mL/m3）内进行。条件选取考虑到硫化物等体系对水分极敏感的特性，避免

样品处理过程中变质，并防止气体释放等过程对试验人员的影响。

考虑到电解质组分的特性，规定硫化物、卤化物电解质粉末类采用冷压制样方

法，氧化物电解质粉末类采用冷压烧结制样方法，聚合物基膜宜采用扣式电池组装

方式，同时结合材料生产应用实际，将200MPa～400MPa作为粉末压片压强范围。同

时考虑到样品量低于100mg的情况下，在压片及后续测试中易出现短路的情况，同

时，结合材料成本，将样品量范围规定在100mg～200mg。并结合前期测试验证数据，

将上述压强保压时间规定为不小于30S。

考虑到交流阻抗图谱不符合典型阻抗谱的测试曲线时，R值的选取会对离子电

导率产生影响，结合前期测试验证数据，规定硫化物体系可选取曲线与横轴的交点

作为阻抗R，如无交点，则选取最低点投影对应的X轴数值作为阻抗R。

基于以上结果制定标准文本中的测试条件及方法。

5

2.4标准主要内容的论据

本标准通过交流阻抗法来测试固体电解质的离子电导率。依据离子电导率公式

计算得到固体电解质的室温离子电导率。即通过电化学工作站记录阻抗值，并测量

样品厚度和样品表面积，进而计算得出样品的离子电导率σ。

L

σ=

×SR

根据样品特性，需要选取合适的制样方法制备样品并测试其阻抗值。

本标准中规定的试验条件经过前期验证后制定。同时，测试环境要求需考虑硫

化物等体系的空气敏感性，保障样品前处理过程中不变质，因此在标准中规定了试

验环境要求。

2.5标准工作基础

编写组主要起草单位中汽研新能源汽车检验中心（天津）有限公司具备完整的

动力电池测试评价能力。试验室是中国实验室国家认可委员会认可实验室（L1635），

是国家工信部动力电池强检认证测试单位，同时是UL、TUV等国际认证机构蓄电池

产品委托检验单位。新能源检验中心动力电池试验室占地46000平米，具备充足的

软硬件条件，能够按照国家标准、行业标准、IEC等国际标准和企业标准等对动力

电池产品测试评估工作，现具备材料、单体、模组、电池管理系统、电池系统等动

力电池相关领域电性能、安全性全方位测试能力，可涵盖动力电池强检及企业的研

发验证试验；能够完成电性能各种工况测试；同时对动力电池高风险安全性试验项

目如振动、挤压、火烧、热扩散等试验项目具有丰富的测试经验。在动力电池关键

材料测试表征能力方面，搭建了惰性气氛理化分析平台，具备元素分析、形貌表征、

界面测试及系统化热特性分析平台，可实现对电池正负极材料、电解质、零部件以

及界面性能等的表征分析。关于固体电解质离子电导率的检测，积累了一定的分析

试验数据，检测能力得到了行业内的广泛认可。自项目开展以来，开展了大量的关

键影响因素对测试结果影响规律的研究工作，最终形成了合适的测试方法。本文件

提出的固体电解质离子电导率检测方法具有一定的先进性、通用性、科学性和可操

作性。

三、主要试验（或验证）情况分析

3.1样品量及施加压强参数选取

结合材料生产应用实际，将200MPa～400MPa作为粉末压片压强范围。同时考虑

6

到样品量低于100mg时，在压片及后续测试中易出现短路的情况，同时，结合材料

成本，将样品量范围规定在100mg～200mg。工作组针对上述参数进行了试验验证，

具体验证结果如图1~图3所示。

硫化物-样品量及施加压强对离子电导率影响曲线

4

）3.5

3

2.5

mS/cm2

1.5

1

0.5

0

离子电导率（80100120140160180200220

样品用量/mg

250MPa374MPa

图1某型硫化物电解质样品量及样品压力对离子电导率影响曲线

LLZO-样品量及施加压强对离子电导率影响曲线

2

1.71

）1.8

1.69

1.651.54

1.51.43

mS/cm

1

0.5

离子电导率（

0

80012001600

样品用量/mg

300MPa400MPa

图2某型锂镧锆氧(LLZO)电解质样品量及样品压力对离子电导率影响曲线

7

卤化物-样品量对离子电导率影响曲线

3.5

）3.183.33

3.03.40

3.133.403.34

2.5

mS/cm2.0

1.5

1.0

0.5

离子电导率（0.0

50100150200250

压力MPa

图3某型卤化物电解质样品量及样品压力对离子电导率影响曲线

3.2保压时间参数选取

对固体电解质离子电导率测试方法中施加压力的保压时间进行了验证分析，如

图4和图5所示，从图中可以看出，保压30S材料压制成型后离子电导率相对稳定，

但由于各型电解质产品本身粒度分布等不尽相同，因此也会在不同保压时间下展现

出一定的区别。因此，本标准中提出不低于30S，制造商可结合材料本身特性制订

具体保压时间。

硫化物-保压时间对离子电导率影硫化物-保压时间对离子电导率影响

响曲线曲线

76.5

6.566.436.546.726.655.565.773

）

5.55）4.554.9984.791

4.5444.212

3.533.53

2.522.52

1.511.51

mS/cm

0.50mS/cm0.50

10303006001030300600

保压时间S保压时间S

子电导率（

子电导率（

图4保压时间对硫化物电解质离子电导率测试影响

8

氧化物LLZO-保压时间对离子电导率影响曲线

2

）

1.691.67

1.51.481.54

mS/cm

1

0.5

离子电导率（0

1030300600

保压时间S

图5保压时间对氧化物电解质离子电导率测试影响

3.3测试温度参数选取

针对硫化物、卤化物、氧化物和无机有机复合膜分别进行了测试温度对离子电

导率影响的测试，如图6~图9所示。从图中可以明显看出，随着温度的升高，其电

解质的离子电导率呈较为明显的升高趋势，因此有必要对测试温度的偏差范围进行

相应规定。同时结合实际生产及测试中设备的温控能力，将测试温度定为25℃±2℃，

对其他温度下的测试需求，其偏差可参考本标准中的±2℃。

硫化物-测试温度对离子电导率影响曲线

6.5

65.96

）5.55.49

5.12

54.854.95

4.5

4

mS/cm3.5

3

2.5

2

1.5

1

离子电导率（0.5

0

2325262730

℃℃温度℃℃℃℃

图6测试温度对硫化物电解质离子电导率影响曲线

9

氧化物LLZO-温度对离子电导率影响曲线

4

3.53.55

）

3

2.75

2.5

mS/cm

2

1.8

1.5刘挺8675

1.18

1

离子电导率（0.5

0

15254050

℃℃温度℃℃℃

图7测试温度对氧化物LLZO电解质离子电导率影响曲线

卤化物-温度对离子电导率影响曲线

4.5

4.04.00

）3.53.243.49

3.244.04

3.03.47

mS/cm2.5

2.0

1.5

1.0

离子电导率（

0.5

0.0

202224262830

温度℃

图8测试温度对卤化物电解质离子电导率影响曲线

无机有机复合膜-温度对离子电导率影响曲线

1

）

0.646

mS/cm0.572

0.5

0.4610.485

0.351

离子电导率（

0

2025303540

℃℃温度℃℃℃℃

10

图9测试温度对无机有机复合膜离子电导率影响曲线

3.4硫化物电解质交流阻抗谱中R值的选取

针对硫化物电解质的交流阻抗普与典型阻抗谱曲线存在一定的差异，其R值选

取难的问题，工作组进行了相关的测试验证，如图10所示。从图中可以看出，对于

硫化物电解质交流阻抗谱中的R值，选取与横轴交点或最低点在X轴的投影以及模

刘挺8675刘挺8675刘挺8675

型拟合的方式，三者无显著区别，因此在本标准中，规定对于硫化物电解质，可选

取曲线与横轴的交点作为阻抗R，如无交点，则选取最低点投影对应的X轴数值作

为阻抗R。

硫化物—R值选取对离子电导率的硫化物—R值选取对离子电导率的影

影响响

4.504.074.044.021.0

）

4.00）0.900.89

3.503.963.953.900.80.820.790.80

3.000.72

2.500.6

mS/cm

2.00mS/cm

1.500.4

1.000.2

0.50

0.000.0

横轴交点最低点X模型拟合横轴交点最低点X模型拟合

离子电导率（

1#2#离子电导率（1#-300MPa2#-400MPa

图10R值选取对硫化物电解质离子电导率的影响曲线

四、标准中涉及专利的情况

无。

五、预期达到的社会效益、对产业发展的作用的情况

本标准的发布，为固体电解质离子电导率提供测试方法，尤其对环境敏感型的

固体电解质，可以更好的提高固体电解质离子电导率测试的有效性及重现性。该标

准除了在固体电解质材料领域规范其测试方法，有效评测电解质离子电导率性能外，

对其上下游领域，如电解质前驱体制备及后端电动车或电子消费类领域用电源的开

发制备，具有一定的技术支撑作用。企业可通过固体电解质的离子电导率测试结果

调整产品粒径、元素组成等相关设计参数，进而提升产品性能。

六、采用国际标准和国外先进标准情况

无。

七、在标准体系中的位置，与现行相关法律、法规、规章及相关标准，特别是强制性标准的协

调性

本标准的技术内容与现行相关法律、法规和强制性国家标准没有冲突。在标准

11

修订过程中充分考虑到了目前广泛应用的固体电解质相关产品标准的技术内容，制

订后离子电导率的测定范围覆盖了现阶段固体电解质种类。本标准内容全面、条款

详细、格式规范，符合GB/T1.1-2020的相关要求。

八、重大分歧意见的处理经过和依据

无。

九、标准性质的建议说明

本标准为中国汽车工程学会标准，属于团体标准，供学会会员和社会自愿使用。

十、贯彻标准的要求和措施建议

1、在标准实施前应保证标准文本在固体电解质相关生产和应用单位及检测机构

中有充足的供应，这是保证新标准贯彻实施的基础。

2、针对标准使用的不同对象，有侧重地开展标准的宣贯培训，以保证标准的贯

彻实施。

3、对于标准使用过程中出现的疑问，起草单位可进行相应解释。

4、建议本标准批准发布6个月后自愿使用。

十一、废止现行相关标准的建议

无。

十二、其他应予说明的事项

无。

标准起草工作组

2025年6月18日

12

《固体电解质离子电导率测试方法交流阻抗法》

编制说明

一、工作简况

1.1任务来源

《固体电解质离子电导率测试方法交流阻抗法》团体标准是由中国汽车工程学

会批准立项。文件号中汽学标【2024】412号，任务号为2024-102。本标准由中国

汽车工程学会电动汽车产业技术创新战略联盟提出，中汽研新能源汽车检验中心（天

津）有限公司（以下简称：中汽研）负责起草。项目周期为12个月，完成年限为

2025年11月。

1.2编制背景与目标

新能源汽车、大规模储能及数码电子产业的发展，对锂电池提出了更高的要求，

特别是能量密度、安全性能及工作温度范围等性能。固态电池作为电池技术的新飞

跃，采用固体电解质实现了电池包能量密度提升的同时，安全性有望得到进一步度

改善。传统液态电解液在离子电导率和界面接触上表现优异，交流阻抗作为电化学

表征典型方法用于评测电解液锂离子输运行为，固态电池的工作原理与液态电池虽

然相近但还是有诸多不同，测试表征方法持续优化中。

衡量固体电解质性能优劣的参数指标有离子电导率、电子电导率、致密度、电

化学窗口等，其中离子电导率尤为重要，电导率的高低决定了离子传输速度的快慢，

进而影响固态电池倍率、循环等性能的发挥，同时高的离子电导率（阻抗低），有

助于减少热量的积累和潜在的安全风险。随着固体电解质的性能指标提升，尤其固

体电解质材料和膜材离子电导率的提高会加速固态电池技术的商业化进程，为未来

能源存储解决方案提供坚实的技术支撑。

现阶段离子电导率的测试均采用交流阻抗法进行，现行团体标准

T/SPSTS019-2021《固态锂电池用固态电解质性能要求及测试方法无机氧化物固态

电解质》以及T/SPSTS020-2021《固态锂电池用固态电解质性能要求及测试方法聚

合物及复合固态电解质》中分别规定了无机氧化物、聚合物及复合固态电解质的离

子电导率测试方法。但该团体标准中未对交流阻抗测试电路拟合模型及R值如何选取

作相关规定，由此会带来同一样品测试结果差异性问题。因此，为了更好的提高固

体电解质离子电导率测试的有效性及重现性，对测试环境及测试参数进行适应性调

整，并拓展其标准适用范围（环境敏感型电解质，如硫化物等）。明确固体电解质

1

离子电导率测试方法的术语和定义，提供固体电解质离子电导率测试方法，包括测

试条件、测试设备、样品制备、测试步骤、计算方法等要求，填补目前行业内对固

体电解质离子电导测试方法的标准空白。

本标准除了在固体电解质材料领域规范其测试方法，有效评测电解质离子电导

率性能外，对其上下游领域，如电解质前驱体制备及后端电动车或电子消费类领域

用电源的开发制备，具有一定的技术支撑作用。企业可通过固体电解质的离子电导

率测试结果调整产品粒径、元素组成等相关设计参数，进而提升产品性能。

1.3主要工作过程

中汽研联合各参编单位，组织骨干技术人员成立项目编制组，制定研究技术路