中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的一項(xiàng)新研究在全固態(tài)鋰電池領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展，該校馬騁教授開發(fā)出了一種新型的固態(tài)電解質(zhì)，其性能和成本都優(yōu)于目前的同類產(chǎn)品，為全固態(tài)鋰電池的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用提供了新的可能。

全固態(tài)鋰電池是一種利用固態(tài)電解質(zhì)代替液態(tài)電解質(zhì)的鋰電池，具有安全性高、能量密度高、循環(huán)壽命長等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是未來新能源汽車和儲(chǔ)能領(lǐng)域的顛覆性技術(shù)。然而，目前全固態(tài)鋰電池的核心難題是如何找到一種既能保證高效傳導(dǎo)鋰離子，又能實(shí)現(xiàn)良好的可變形性和低廉的成本的固態(tài)電解質(zhì)材料。

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)馬騁教授團(tuán)隊(duì)經(jīng)過多年的研究，發(fā)現(xiàn)了一種新型的氧氯化物固態(tài)電解質(zhì) —— 氧氯化鋯鋰，綜合性能與目前最先進(jìn)的硫化物、氯化物固態(tài)電解質(zhì)相當(dāng)。它的室溫離子電導(dǎo)率高達(dá) 2.42 毫西門子每厘米，超過了應(yīng)用所需要的 1 毫西門子每厘米，并且在目前報(bào)道的各類固態(tài)電解質(zhì)中位居前列。與此同時(shí)，它良好的可變形性使材料在 300 兆帕壓力下能達(dá)到 94.2% 致密，可以很好地滿足應(yīng)用需求，也優(yōu)于以易變形性著稱的硫化物、氯化物固態(tài)電解質(zhì) (同等壓力下不足 90% 致密)。

更重要的是，其原材料成本僅為 7 美元（IT之家備注：當(dāng)前約 51 元人民幣）每公斤，遠(yuǎn)低于目前最具成本優(yōu)勢(shì)的固態(tài)電解質(zhì)氯化鋯鋰 (10.78 美元每公斤)，并且不到硫化物和稀土基、銦基氯化物固態(tài)電解質(zhì)的 4%。

這一成果已經(jīng)在國際權(quán)威期刊《自然?通訊》上發(fā)表，審稿人認(rèn)為，這一發(fā)現(xiàn)“很有新意和原創(chuàng)性”，并且認(rèn)為氧氯化鋯鋰材料“很有前景”，“有益于固態(tài)電池技術(shù)的商業(yè)化”。

實(shí)驗(yàn)證明，由氧氯化鋯鋰和高鎳三元正極組成的全固態(tài)鋰電池展示了極為優(yōu)異的性能：在 12 分鐘快速充電的條件下，該電池仍然成功地在室溫穩(wěn)定循環(huán) 2000 圈以上。

研究人員介紹，氧氯化鋯鋰是一種具有巨大潛力和應(yīng)用價(jià)值的固態(tài)電解質(zhì)材料，能夠以極低的成本實(shí)現(xiàn)與目前最先進(jìn)的固態(tài)電解質(zhì)相近甚至超越的性能，對(duì)于推動(dòng)全固態(tài)鋰電池的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展具有重要意義。