新型固態電解質開發成功

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科技日報訊 (記者 吳長鋒)7月4日,科技日報記者從中國科學技術大學獲悉,該校馬騁教授開發出一種新型固態電解質,其綜合性能與目前最先進的硫化物、氯化物固態電解質相近,但成本不到後者的4%,適合進行産業化應用。相關研究成果日前發表在國際學術期刊《自然·通訊》上。

全固態鋰電池是一項顛覆性技術,但由於其核心材料——固態電解質難以兼顧性能和成本,導致産業化面臨巨大阻礙。目前被廣泛研究的氧化物、硫化物、氯化物固態電解質都無法同時滿足高離子電導率、良好的可變形性以及足夠低廉的成本這3個條件。

研究中,馬騁把目光轉向氧氯化物,設計併合成了一種新型固態電解質——氧氯化鋯鋰。這種材料的成本遠低於目前最具成本優勢的固態電解質氯化鋯鋰,並且不到硫化物和稀土基、銦基氯化物固態電解質成本的4%。

同時,氧氯化鋯鋰的綜合性能與目前最先進的硫化物、氯化物固態電解質相當。實驗證明,由氧氯化鋯鋰和高鎳三元正極組成的全固態鋰電池在12分鐘快速充電後,仍然成功地在室溫條件下穩定迴圈2000圈以上。