中国科学技术大学马骋教授团队宣布,他们成功开发出一种用于全固态电池的新型硫化物固态电解质Li7P3S7.5O3.5(LPSO)。该材料不仅保留了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。相关研究成果已发表于《德国应用化学》期刊。
据悉,硫化物固态电解质一直是全球研究热点,但高昂的成本一直是其商业化的一大障碍。传统的硫化物固态电解质成本普遍超过195美元每公斤,远高于实现商业化所需的50美元每公斤。而中科大研发的LPSO新材料,合成过程中不需要昂贵的Li2S,每公斤原材料成本仅14.42美元(当前约105元人民币),远低于商业化阈值。
此外,LPSO还具有较低的密度和优异的阳极相容性。其密度为1.70g/cm3,显著低于氧化物和氯化物固体电解质的密度。在和锂金属组成的对称电池中,LPSO能实现4200小时以上的室温稳定循环。在和硅负极、高镍三元正极组成的全固态软包电池中,60℃下循环200次后仍具有89.29%的容量保持率。
马骋教授表示,他们的研究证明了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,团队也在为此继续努力。这一研究成果有望为全固态电池的商业化进程注入新的动力。