此前的7月4日，來(lái)自中國(guó)科學(xué)報(bào)的報(bào)道稱(chēng)，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授馬騁開(kāi)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(shì)的同時(shí)，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。相關(guān)研究成果近日發(fā)表于《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》。
據(jù)了解，固態(tài)電池主要有氧化物、硫化物、鹵化物三大技術(shù)路線(xiàn)，其中，性能優(yōu)異的硫化物最有希望實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池的實(shí)際應(yīng)用。
然而，制約硫化物全固態(tài)電池量產(chǎn)的一個(gè)重要原因，在于成本：硫化物固態(tài)電解質(zhì)的合成需要使用大量昂貴的硫化鋰，其價(jià)格不低于每公斤650美元。研究人員曾試圖通過(guò)多種方法降低硫化鋰成本，但長(zhǎng)期探索表明實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)相當(dāng)困難。
為此，馬騁不再致力于降低硫化鋰成本，而是開(kāi)發(fā)了一種不以硫化鋰作為原料的硫化物固態(tài)電解質(zhì)——氧硫化磷鋰。這種固態(tài)電解質(zhì)以成本低廉的水合氫氧化鋰和硫化磷為原材料合成，其成本僅為每公斤14.42美元，不到其他硫化物固態(tài)電解質(zhì)原材料成本的8%，遠(yuǎn)低于每公斤50美元這一商業(yè)化要求，具有很強(qiáng)的成本競(jìng)爭(zhēng)力。
氧硫化磷鋰保留了硫化物固態(tài)電解質(zhì)的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，兼具極低的密度和良好的負(fù)極相容性，而這在氧化物和鹵化物固態(tài)電解質(zhì)中無(wú)法同時(shí)實(shí)現(xiàn)。氧硫化磷鋰的密度僅1.7克每立方厘米，低于鹵化物和氧化物固態(tài)電解質(zhì)。此外，氧硫化磷鋰與鋰金屬和硅都能良好相容;它和鋰金屬組成的對(duì)稱(chēng)電池能在室溫下穩(wěn)定循環(huán)超4200小時(shí)，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度下循環(huán)200次后，仍具有89.29%的容量保持率。
馬騁說(shuō)：“我們的工作表明硫化物固態(tài)電解質(zhì)的成本問(wèn)題并非無(wú)解。氧硫化磷鋰作為一種新材料，在性能上有望進(jìn)一步提升，我們也在為此繼續(xù)努力?！?/p>
專(zhuān)業(yè)人士稱(chēng)，由于氧硫化磷鋰組成的全固態(tài)電池具有“出色的循環(huán)性能”，其發(fā)現(xiàn)對(duì)全固態(tài)電池商業(yè)化具有重要意義。
至此，可以大膽預(yù)測(cè)，隨著技術(shù)的進(jìn)步，車(chē)規(guī)級(jí)全固態(tài)電池時(shí)代，很快就會(huì)到來(lái)。
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