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中新社合肥7月1日電 (記者 吳蘭)記者1日從中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)獲悉，該校馬騁教授開(kāi)發(fā)了一種用于全固態(tài)電池的新型硫化物固態(tài)電解質(zhì)，其原材料成本僅14.42美元每公斤，不到其它硫化物固態(tài)電解質(zhì)原材料成本的8%。

該成果近日發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《德國(guó)應(yīng)用化學(xué)》(Angewandte Chemie International Edition)上。

全固態(tài)電池有望克服鋰離子電池難以兼顧續(xù)航和安全性的瓶頸，從而突破目前電池技術(shù)的玻璃天花板。固態(tài)電解質(zhì)是成功構(gòu)筑全固態(tài)電池的關(guān)鍵，性能優(yōu)異的硫化物則被普遍認(rèn)為希望實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池的實(shí)際應(yīng)用。

“日本豐田、韓國(guó)三星等企業(yè)，都在過(guò)去的十幾年內(nèi)對(duì)此類(lèi)材料進(jìn)行了大量的研發(fā)投入。”馬騁說(shuō)，但硫化物固態(tài)電解質(zhì)的成本普遍超過(guò)195美元每公斤，遠(yuǎn)高于實(shí)現(xiàn)商業(yè)化所需要的50美元每公斤。

這一問(wèn)題的根源，在于硫化物固態(tài)電解質(zhì)的合成需要使用大量昂貴的硫化鋰(不低于650美元每公斤)。在此次研究中，馬騁開(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，該原材料成本僅14.42美元每公斤，具有很強(qiáng)的成本競(jìng)爭(zhēng)力。

據(jù)介紹，氧硫化磷鋰保留了硫化物固態(tài)電解質(zhì)優(yōu)勢(shì)。它和鋰金屬組成的對(duì)稱(chēng)電池能實(shí)現(xiàn)4200小時(shí)以上的室溫穩(wěn)定循環(huán)，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℃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，在性能上仍有望實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步提升，我們也在為此繼續(xù)努力。”