辣椒汽车
31274 2024-07-04
辣椒汽车·前沿科技：固态电解质是成功构筑全固态电池的关键，目前在成本上也是实现商业化的拦路虎。中国科学技术大学教授马骋教授开发的新型硫化物固态电解质，一举将成本降低了90%以上。
全固态电池作为一种新型储能形式，有望克服锂离子电池难以兼顾续航和安全性的瓶颈，从而突破目前电池技术的天花板。而性能优异的硫化物，则被普遍认为最有希望实现全固态电池的电解质。日本丰田、韩国三星等知名企业，在过去的十几年里，均对此类材料进行了大量的研发投入。但从成本看，硫化物固态电解质普遍超过195美元每公斤，而全固态电解质实现商业化的成本，则在50美元每公斤。这种巨大的成本差距，无疑很不利于全固态电池的商业应用。
其中的根本原因，就在于硫化物固态电解质的合成需要使用大量昂贵的硫化锂，而硫化锂的成本不低于650美元每公斤。
氧硫化磷锂和其它硫化物固态电解质的原材料成本比较
但马骋教授在研究中，则避开了硫化锂，成功开发了一种不以硫化锂作为原料的硫化物固态电解质——氧硫化磷锂。这种材料的成本，仅需14.42美元每公斤，不到其它硫化物固态电解质原材料成本的8%，从而解决了全固态电池电解质高昂的成本难题，为全固态电池的落地扫清了一个重要的成本障碍。
马骋教授介绍，氧硫化磷锂保留了硫化物固态电解质的独特优势。它和锂金属组成的对称电池能实现4200小时以上的室温稳定循环，而它和硅负极、高镍三元正极组成的全固态软包电池，在60℃下循环200次后，仍具有89.29%的容量保持率。
新型硫化物固态电解质的研发成功，表明硫化物固态电解质的成本问题并非无解。马骋教授表示，氧硫化磷锂作为一种新材料，在性能上还有望实现进一步提升，他们还在为此继续研究。
目前，这一技术成果，已经发表在国际著名学术期刊《德国应用化学》(Angewandte Chemie International Edition)上。
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