7月3日，據(jù)中新網(wǎng)報道，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的科學(xué)家團(tuán)隊在全固態(tài)鋰電池領(lǐng)域取得了突破性進(jìn)展。該團(tuán)隊的馬騁教授研發(fā)出了一種新型的固態(tài)電解質(zhì)，其性能和成本均優(yōu)于目前市面上的同類產(chǎn)品，為全固態(tài)鋰電池的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用帶來了新的可能。

全固態(tài)鋰電池是一種使用固態(tài)電解質(zhì)代替液態(tài)電解質(zhì)的鋰電池。它具有高度安全性、高能量密度、長循環(huán)壽命等優(yōu)勢，被認(rèn)為是未來新能源汽車和儲能領(lǐng)域的顛覆性技術(shù)。然而，全固態(tài)鋰電池目前面臨的核心問題是如何找到一種既能夠高效傳導(dǎo)鋰離子，又能夠實(shí)現(xiàn)良好可塑性和低成本的固態(tài)電解質(zhì)材料。

馬騁教授的團(tuán)隊經(jīng)過多年的研究發(fā)現(xiàn)了一種新型的氧氯化物固態(tài)電解質(zhì)——氧氯化鋯鋰。該固態(tài)電解質(zhì)的綜合性能與目前最先進(jìn)的硫化物和氯化物固態(tài)電解質(zhì)相當(dāng)。在室溫下，它的離子電導(dǎo)率可達(dá)2.42毫西門子每厘米，超過了應(yīng)用所需要的1毫西門子每厘米，并且在目前已報道的各類固態(tài)電解質(zhì)中排名前列。除此之外，它還具有良好的可塑性，能夠在300兆帕的壓力下達(dá)到94.2%的致密度，能夠滿足應(yīng)用需求，優(yōu)于那些以可塑性著稱的硫化物和氯化物固態(tài)電解質(zhì)，后者在相同壓力下只能達(dá)到不到90%的致密度。

更重要的是，這種新材料的原材料成本每公斤僅為7美元（約合人民幣51元），遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于目前成本較低的氯化鋯鋰固態(tài)電解質(zhì)（每公斤10.78美元）以及硫化物和稀土基、銦基氯化物固態(tài)電解質(zhì)（成本的4%）。

這一研究成果已發(fā)表在國際權(quán)威期刊《自然?通訊》上。審稿人表示，這一發(fā)現(xiàn)具有“新穎和原創(chuàng)性”，并且認(rèn)為氧氯化鋯鋰材料“非常有前景”，對于推動固態(tài)電池技術(shù)的商業(yè)化具有益處。

實(shí)驗證明，采用氧氯化鋯鋰作為電解質(zhì)和高鎳三元正極的全固態(tài)鋰電池展示出極其出色的性能。在12分鐘的快速充電條件下，這種電池仍然能夠在室溫下穩(wěn)定循環(huán)2000次以上。

這項突破性研究的取得，將為全固態(tài)鋰電池的商業(yè)化應(yīng)用提供新的可能性。全固態(tài)鋰電池相較于傳統(tǒng)液態(tài)電池具有更高的安全性、更長的循環(huán)壽命和更高的能量密度，這使得它在新能源汽車和儲能領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力。