锂电池固态电解质研讨获得发展

与现在商业化的锂离子电池比较，全固态锂电池兼具更高的安全性和更大的能量密度提高空间，可为新能源轿车的全面遍及和“碳达峰、碳中和”方针的完成供给助力。可是，作为全固态电池核心部件的固态电解质资料仍存在瓶颈，迄今，在大规模出产的本钱以及归纳电化学功能上一起体现优异的固态电解质没有见报导。7月20日，我国科学技术大学教授马骋报导了一种在这两方面一起具有明显优势的固态电解质，相关研究成果以A cost-effective and humidity-tolerant chloride solid electrolyte forlithium batteries为题，宣布在Nature Communications上。

与氧化物与硫化物固态电解质比较，氯化物固态电解质一起具有硫化物的高离子电导率、可变形性，以及氧化物对高电压正极资料的稳定性，但暂不具有大规模商业化的可能性。我国科大研究人员规划并组成的Li2ZrCl6资料，在承继了氯化物固态电解质优势的基础上，克服了上述瓶颈。该资料本钱低，且在湿度达5%时仍保持稳定，可在一般的枯燥间组成和贮存。此外，Li2ZrCl6的离子电导率高达0.81 mS cm-1，具有杰出的可变形性、对空气的稳定性，以及和高电压正极的相容性。用Li2ZrCl6固态电解质组成的全固态电池在功能上乃至略高于其他氯化物固态电解质组成的电池，并远超于根据硫化物和氧化物固态电解质的同类电池;Li2ZrCl6和高能量密度的单晶高镍三元正极LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2(即NMC811)组成的全固态电池，在200 mA g–1的大电流密度下循环200圈后容量仍高达150 mAh g-1，并在整个长循环过程中容量简直无衰减。与其他固态电解质比较，Li2ZrCl6在大规模出产的本钱以及归纳电化学功能两方面兼具明显优势，其发现将对全固态电池的商业化发生推进效果。

研究工作得到科技部国家重点研制方案、国家自然科学基金、我国科大重要方向项目培养基金等的赞助。