7月3日,据中新网报道,中国科学技术大学的科学家团队在全固态锂电池领域取得了突破性进展。该团队的马骋教授研发出了一种新型的固态电解质,其性能和成本均优于目前市面上的同类产品,为全固态锂电池的产业化应用带来了新的可能。

全固态锂电池是一种使用
固态电解质代替
液态电解质的
锂电池。它具有
高度安全性、
高能量密度、
长循环寿命等优势,被认为是未来
新能源汽车和
储能领域的颠覆性技术。然而,
全固态锂电池目前面临的核心问题是如何找到一种既
能够高效传导锂离子,又能够
实现良好可塑性和
低成本的
固态电解质材料。

马骋教授的团队经过多年的研究发现了一种新型的
氧氯化物固态电解质——
氧氯化锆锂。该
固态电解质的综合性能与目前最先进的
硫化物和
氯化物固态电解质相当。在室温下,它的离子电导率可达
2.42毫西门子每厘米,超过了应用所需要的
1毫西门子每厘米,并且在目前已报道的各类固态电解质中
排名前列。除此之外,它还具有良好的可塑性,能够在
300兆帕的压力下达到
94.2%的
致密度,能够满足应用需求,优于那些以可塑性著称的
硫化物和
氯化物固态电解质,后者在相同压力下只能达到
不到90%的
致密度。

更重要的是,这种新材料的
原材料成本每公斤仅为
7美元(约合人民币
51元),远远低于目前成本较低的
氯化锆锂固态电解质(每公斤
10.78美元)以及
硫化物和
稀土基、
铟基氯化物固态电解质(成本的
4%)。

这一研究成果已发表在国际权威期刊
《自然・通讯》上。审稿人表示,这一发现具有“
新颖和原创性”,并且认为氧氯化锆锂材料“
非常有前景”,对于推动
固态电池技术的商业化具有益处。

实验证明,采用氧氯化锆锂作为电解质和高镍三元正极的全固态锂电池展示出极其出色的性能。在12分钟的快速充电条件下,这种电池仍然能够在室温下稳定循环2000次以上。

这项突破性研究的取得,将为
全固态锂电池的商业化应用提供新的可能性。
全固态锂电池相较于
传统液态电池具有更高的
安全性、
更长的循环寿命和
更高的能量密度,这使得它在新能源汽车和储能领域具有巨大的应用潜力。
