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全固態(tài)電池新突破！中科大開發(fā)出新型硫化物固態(tài)電解質(zhì)

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字號：A- A A+ 來源：觀察者網(wǎng)

最后更新: 2024-07-23 10:38:51

7月23日消息，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。

據(jù)中科院之聲微博官宣，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。

固態(tài)電池寧德時代

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，遠高于實現(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)獨特優(yōu)勢，它和鋰金屬組成的對稱電池能實現(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，在性能上仍有望實現(xiàn)進一步提升，我們也在為此繼續(xù)努力。”

該論文審稿人認(rèn)為：氧硫化磷鋰固態(tài)電解質(zhì)“同時具備低密度、良好的負(fù)極兼容性、以及強勁的成本競爭力”，由氧硫化磷鋰組成的全固態(tài)電池具有“出色的循環(huán)性能”，它的發(fā)現(xiàn)對全固態(tài)電池的實際應(yīng)用具有重要的推動作用。

中科院之聲微博官宣及中科大網(wǎng)站公布的信息中科院
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