業(yè)界對于全固態(tài)電池的探索從未止步,今日,有好消息傳來。中科院之聲官宣,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)開發(fā)出一種用于全固態(tài)電池的新型硫化物固態(tài)電解質(zhì),該材料在具有硫化物固態(tài)電解質(zhì)固有優(yōu)勢的同時,相較其他硫化物固態(tài)電解質(zhì),成本更加低廉、更適合商業(yè)化。
據(jù)悉,中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)馬騁教授現(xiàn)開發(fā)出了一種用于全固態(tài)電池的新型硫化物固態(tài)電解質(zhì)Li7P3S7.5O3.5(LPSO),相關(guān)研究成果已發(fā)表于《德國應(yīng)用化學(xué)》上(DOI:10.1002/anie.202407892)。
“日本豐田、韓國三星等知名企業(yè),都在過去的十幾年內(nèi)對此類材料進(jìn)行了大量的研發(fā)投入?!瘪R騁教授表示,但硫化物固態(tài)電解質(zhì)的成本普遍超過195美元每公斤,遠(yuǎn)高于實(shí)現(xiàn)商業(yè)化所需要的50美元每公斤。
這種新材料的合成不需要昂貴的Li2S(不低于650美元每公斤),每公斤原材料成本僅14.42美元(當(dāng)前約105元人民幣),遠(yuǎn)低于大多數(shù)固體電解質(zhì)50美元/公斤的商業(yè)化閾值。
此外,LPSO的密度為1.70g/cm3,顯著低于氧化物(通常在5g/cm3以上)和氯化物(約2.5g/cm3)固體電解質(zhì)的密度,并且還展現(xiàn)出了優(yōu)異的陽極相容性。
這種材料保留了硫化物固態(tài)電解質(zhì)獨(dú)特優(yōu)勢,它和鋰金屬組成的對稱電池能實(shí)現(xiàn)4200小時以上的室溫穩(wěn)定循環(huán),而它和硅負(fù)極、高鎳三元正極組成的全固態(tài)軟包電池,在60℃下循環(huán)200次后,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(tài)電解質(zhì)的成本問題并非無解,氧硫化磷鋰作為一種新材料,在性能上仍有望實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步提升,我們也在為此繼續(xù)努力?!?/p>