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7月3日，來自中國科學報的報道稱，中國科學技術大學教授馬騁開發(fā)了一種新型固態(tài)電解質，它的綜合性能與目前最先進的硫化物、氯化物固態(tài)電解質相近，但成本不到后者的4%，適合進行產業(yè)化應用。

該成果已于6月27日發(fā)表在國際著名學術期刊《自然-通訊》上。

公開資料顯示，為了滿足實際應用需求，全固態(tài)鋰電池的固態(tài)電解質至少需要同時具備三個條件：

高離子電導率（室溫下超過1毫西門子每厘米）；

良好的可變形性（250-350兆帕下實現(xiàn)90%以上致密）；

足夠低廉的成本（低于50美元每公斤）。

目前被廣泛研究的氧化物、硫化物、氯化物固態(tài)電解質，以現(xiàn)有技術都無法同時滿足上述條件。例如，氧化物作為脆性陶瓷，普遍不具備可變形性；硫化物和大部分氯化物則成本高昂，至少在200美元每公斤的量級；氯化鋯鋰的離子電導率遠低于1毫西門子每厘米。

據(jù)悉，馬騁教授在研究中不再聚焦于上述氧化物、硫化物、氯化物中的任何一種，而是轉向氧氯化物，設計并合成了一種新型固態(tài)電解質——氧氯化鋯鋰。

氧氯化鋯鋰具有很強的成本優(yōu)勢，如果以水合氫氧化鋰、氯化鋰、氯化鋯進行合成，它的原材料成本僅為11.6美元每公斤，很好地滿足了上述50美元每公斤的要求。而如果以水合氧氯化鋯、氯化鋰、氯化鋯進行合成，氧氯化鋯鋰的成本可以進一步降低到約7美元每公斤，遠低于目前最具成本優(yōu)勢的固態(tài)電解質氯化鋯鋰（10.78美元每公斤），并且不到硫化物和稀土基、銦基氯化物固態(tài)電解質的4%。

在具備極強成本優(yōu)勢的同時，氧氯化鋯鋰的綜合性能與目前最先進的硫化物、氯化物固態(tài)電解質相當。它的室溫離子電導率高達2.42毫西門子每厘米，超過了應用所需要的1毫西門子每厘米，并且在目前報道的各類固態(tài)電解質中位居前列。與此同時，它良好的可變形性使材料在300兆帕壓力下能達到94.2%致密，可以很好地滿足應用需求，也優(yōu)于以易變形性著稱的硫化物、氯化物固態(tài)電解質（同等壓力下不足90%致密）。

圖片來源：中國科技大學官網

實驗證明，由氧氯化鋯鋰和高鎳三元正極組成的全固態(tài)鋰電池展示了極為優(yōu)異的性能：在12分鐘快速充電的條件下，該電池仍然成功地在室溫穩(wěn)定循環(huán)2000圈以上。

研究人員介紹，氧氯化鋯鋰能以目前最低的成本實現(xiàn)和當下最先進的硫化物、氯化物固態(tài)電解質相近的性能，對全固態(tài)鋰電池的產業(yè)化具有重大意義。