作者(zhe)：本報(bao)記者(zhe) 常(chang)河(he) 本報(bao)通訊員(yuan) 王敏《光(guang)明日報(bao)》（ 2023年07月06日 09版）
??【科技前沿】?
??本報合(he)肥(fei)7月5日電（記(ji)者(zhe)(zhe)(zhe)常河 通訊員王敏）記(ji)者(zhe)(zhe)(zhe)日前從188bet足球了(le)解到(dao)，該校教授馬騁開發了(le)一種新型固(gu)態電解質(zhi)，其綜合(he)性能(neng)與目前最先進的硫(liu)化(hua)物、氯化(hua)物固(gu)態電解質(zhi)相近，但成本不到(dao)后者(zhe)(zhe)(zhe)的4%，適合(he)進行產(chan)業化(hua)應用。日前，該成果(guo)發表在國際著名學術期(qi)刊《自然·通訊》上。
??全(quan)固(gu)(gu)態(tai)鋰(li)電池可以克服目前(qian)商業(ye)化鋰(li)離(li)子(zi)電池在(zai)安(an)全(quan)性上的(de)嚴重缺陷，同時進一步提(ti)升(sheng)能量密度，對新能源(yuan)車和儲能產業(ye)是一項(xiang)顛覆性技術。但是，由于(yu)全(quan)固(gu)(gu)態(tai)鋰(li)電池的(de)核心材料——固(gu)(gu)態(tai)電解質難(nan)以兼(jian)顧性能和成(cheng)本，產業(ye)化仍(reng)面臨(lin)巨大阻礙。
??為了滿足實際應用的(de)(de)(de)需(xu)求(qiu)，全(quan)固(gu)態鋰(li)電(dian)池的(de)(de)(de)固(gu)態電(dian)解質至少需(xu)要同(tong)時(shi)具備三(san)個條件：高離子電(dian)導率（室溫下(xia)超過(guo)1毫西門(men)子每厘米），良好的(de)(de)(de)可變形(xing)性（250至350兆帕下(xia)實現(xian)90%以(yi)上致密），以(yi)及足夠低(di)廉的(de)(de)(de)成本（低(di)于(yu)50美(mei)元每公斤）。目(mu)前被廣泛(fan)研(yan)究的(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)(hua)物、硫(liu)化(hua)(hua)物、氯化(hua)(hua)物固(gu)態電(dian)解質都無法(fa)同(tong)時(shi)滿足這些條件。
??此(ci)次研究(jiu)中，馬騁(cheng)不再聚(ju)焦于上述(shu)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物(wu)、硫(liu)(liu)化(hua)(hua)物(wu)、氯(lv)化(hua)(hua)物(wu)中的(de)(de)任何一種(zhong)(zhong)，而是轉向氧(yang)(yang)氯(lv)化(hua)(hua)物(wu)，設計并合(he)成(cheng)了(le)一種(zhong)(zhong)新型固態(tai)電(dian)(dian)解質——氧(yang)(yang)氯(lv)化(hua)(hua)鋯(gao)鋰(li)。這種(zhong)(zhong)材料具有很強的(de)(de)成(cheng)本(ben)優勢。如果(guo)以水(shui)合(he)氫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)鋰(li)、氯(lv)化(hua)(hua)鋰(li)、氯(lv)化(hua)(hua)鋯(gao)進行(xing)合(he)成(cheng)，它的(de)(de)原材料成(cheng)本(ben)僅為11.6美(mei)元每公(gong)斤(jin)。而如果(guo)以水(shui)合(he)氧(yang)(yang)氯(lv)化(hua)(hua)鋯(gao)、氯(lv)化(hua)(hua)鋰(li)、氯(lv)化(hua)(hua)鋯(gao)進行(xing)合(he)成(cheng)，氧(yang)(yang)氯(lv)化(hua)(hua)鋯(gao)鋰(li)的(de)(de)成(cheng)本(ben)可以進一步(bu)降低到(dao)約(yue)7美(mei)元每公(gong)斤(jin)，遠低于目前(qian)最具成(cheng)本(ben)優勢的(de)(de)固態(tai)電(dian)(dian)解質氯(lv)化(hua)(hua)鋯(gao)鋰(li)（10.78美(mei)元每公(gong)斤(jin)），并且不到(dao)硫(liu)(liu)化(hua)(hua)物(wu)和稀土基、銦基氯(lv)化(hua)(hua)物(wu)固態(tai)電(dian)(dian)解質的(de)(de)4%。
??在(zai)(zai)具備極強成本優(you)勢的(de)(de)(de)(de)同(tong)時，氧氯(lv)(lv)化鋯鋰(li)的(de)(de)(de)(de)綜(zong)合(he)性(xing)能與(yu)目前最先進的(de)(de)(de)(de)硫化物(wu)、氯(lv)(lv)化物(wu)固態(tai)電解質相當(dang)。它的(de)(de)(de)(de)室溫(wen)離子(zi)電導率(lv)高(gao)達(da)2.42毫(hao)西(xi)門子(zi)每厘(li)米(mi)，超過(guo)了(le)應用(yong)所需要(yao)的(de)(de)(de)(de)1毫(hao)西(xi)門子(zi)每厘(li)米(mi)，并(bing)且在(zai)(zai)目前報道(dao)的(de)(de)(de)(de)各類固態(tai)電解質中位居前列。與(yu)此同(tong)時，它良好的(de)(de)(de)(de)可變形性(xing)使材料在(zai)(zai)300兆帕壓力下能達(da)到94.2%致密(mi)，可以很好地滿足(zu)應用(yong)需求，也優(you)于以易變形性(xing)著(zhu)稱的(de)(de)(de)(de)硫化物(wu)、氯(lv)(lv)化物(wu)固態(tai)電解質（同(tong)等壓力下不足(zu)90%致密(mi)）。
??實驗證明(ming)，由氧氯化(hua)鋯鋰和高鎳三元(yuan)正(zheng)極組成(cheng)的全固(gu)態(tai)鋰電(dian)池展示了極為(wei)優異(yi)的性能：在12分鐘快速(su)充電(dian)的條(tiao)件下(xia)，該(gai)電(dian)池仍(reng)能成(cheng)功地在室溫穩定循環2000圈以上。
??研究人(ren)員介紹，氧氯(lv)化(hua)(hua)鋯鋰(li)(li)能(neng)以目前(qian)最低的(de)(de)成本實現和當下最先進的(de)(de)硫化(hua)(hua)物、氯(lv)化(hua)(hua)物固(gu)態(tai)(tai)電解質相近的(de)(de)性能(neng)，對(dui)全固(gu)態(tai)(tai)鋰(li)(li)電池的(de)(de)產業化(hua)(hua)具有(you)重(zhong)大意(yi)義。審(shen)稿人(ren)認為(wei)，這一(yi)發現“很(hen)有(you)新意(yi)和原創性”，并且認為(wei)氧氯(lv)化(hua)(hua)鋯鋰(li)(li)材料“很(hen)有(you)前(qian)景”，“有(you)益于固(gu)態(tai)(tai)電池技術(shu)的(de)(de)商業化(hua)(hua)”。
文章來源：新型固態鋰電池電解質問世-光明日報-光明網 (gmw.cn)
