記者7月1日從中國科學技術大學獲悉,該校馬騁教授開發了一種用于全固態電池的新型硫化物固態電解質,不僅可以展示硫化物固態電解質固有優勢,還具有其它硫化物固態電解質無法達到的、適合商業化的低廉成本。6月30日,該成果發表在國際著名學術期刊《德國應用化學》上。
全固態電池有望克服鋰離子電池難以兼顧續航和安全性的瓶頸,從而突破目前電池技術的玻璃天花板。固態電解質是成功構筑全固態電池的關鍵。在氧化物、硫化物、鹵化物這三類固態電解質中,性能優異的硫化物被普遍認為最有希望實現全固態電池的實際應用。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。但是,硫化物固態電解質的成本普遍超過195美元每公斤,遠高于實現商業化所需要的50美元每公斤。這一問題的根源,在于硫化物固態電解質的合成需要使用大量昂貴的硫化鋰。
在此次研究中,馬騁開發了一種不以硫化鋰作為原料的硫化物固態電解質——氧硫化磷鋰。這種固態電解質以成本低廉的水合氫氧化鋰和硫化磷作為原材料合成,因此其原材料成本僅14.42美元每公斤,不到其它硫化物固態電解質原材料成本的8%。同時,氧硫化磷鋰也保留了硫化物固態電解質的獨特優勢:兼具極低的密度,且具有良好的負極相容性,這在氧化物和鹵化物固態電解質中都無法同時實現。
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