据中科院之声官宣,中国科学技术大学在全固态电池研究方面取得了重要突破。该校马骋教授团队开发出一种新型硫化物固态电解质Li7P3S7.5O3.5(LPSO),该材料不仅具备硫化物固态电解质的固有优势,而且成本更加低廉,更适合商业化应用。
硫化物固态电解质的创新
这种新材料的合成不需要昂贵的Li2S,其每公斤原材料成本仅为14.42美元,远低于大多数固体电解质50美元/公斤的商业化成本阈值。相比之下,传统硫化物固态电解质的成本通常超过195美元每公斤,显著阻碍了其商业化进程。
性能优越的LPSO材料
LPSO材料不仅成本低廉,还展现出卓越的性能:
- 密度优势:LPSO的密度为1.70g/cm³,明显低于氧化物(通常在5g/cm³以上)和氯化物(约2.5g/cm³)固体电解质。
- 阳极相容性:LPSO在与锂金属组成的对称电池中,实现了4200小时以上的室温稳定循环。
- 循环性能:与硅负极和高镍三元正极组成的全固态软包电池在60℃下循环200次后,仍具有89.29%的容量保持率。
研究成果与未来展望
相关研究成果已发表在《德国应用化学》上(DOI:10.1002/anie.202407892)。马骋教授表示:“我们的工作表明硫化物固态电解质的成本问题并非无解,氧硫化磷锂作为一种新材料,在性能上仍有望实现进一步提升,我们也在为此继续努力。”
这一突破表明,中国科学技术大学在全固态电池研究方面处于国际领先水平,有望推动全固态电池的商业化应用,加速新能源技术的发展和普及。