全固態電池新突破！陸中科大開發出新型硫化物固態電解質

全固態電池新突破！中科大開發出新型硫化物固態電解質。圖爲固態電池。 （示意圖:shutterstock/達志）

中科之聲微博官宣23日消息，大陸對全固態電池探索從未止步，今傳來好消息。中國科學技術大學開發出一種用於全固態電池的新型硫化物固態電解質，該材料在具有硫化物固態電解質固有優勢同時，相較其他硫化物固態電解質，成本更加低廉、更適合商業化。

據悉，中國科學技術大學教授馬騁開發出一種用於全固態電池的新型硫化物固態電解質Li7P3S7.5O3.5（LPSO），相關研究成果已發表於《德國應用化學》上（DOI：10.1002／anie.202407892）。

「日本豐田、韓國三星等知名企業，都在過去的十幾年內對此類材料進行了大量的研發投入。」馬騁教授表示，但硫化物固態電解質的成本普遍超過每公斤195美元，遠高於實現商業化所需要的每公斤50美元。

這種新材料的合成不需要昂貴的Li2S（不低於650美元每公斤），每公斤原材料成本僅14.42美元（當前約105元人民幣），遠低於大多數固體電解質50美元／公斤的商業化閾值。

此外，LPSO的密度爲1.70g／cm3，顯著低於氧化物（通常在5g／cm3以上）和氯化物（約2.5g／cm3）固體電解質的密度，並且還展現出了優異的陽極相容性。

這種材料保留了硫化物固態電解質獨特優勢，它和鋰金屬組成的對稱電池能實現4200小時以上的室溫穩定循環，而它和矽負極、高鎳三元正極組成的全固態軟包電池，在60℃下循環200次後，仍具有89.29％的容量保持率。

馬騁解釋稱：「我們的工作表明硫化物固態電解質的成本問題並非無解，氧硫化磷鋰作爲一種新材料，在性能上仍有望實現進一步提升，我們也在爲此繼續努力。」

該論文審稿人認爲：氧硫化磷鋰固態電解質「同時具備低密度、良好的負極相容性、以及強勁的成本競爭力」，由氧硫化磷鋰組成的全固態電池具有「出色的循環性能」，它的發現對全固態電池的實際應用具有重要的推動作用。