中科大固态电池取得重大突破

近日，中国科学技术大学官网报道，该校马骋教授研发出一款新型硫化物固态电解质，可用于全固态电池。该电解质不仅展现了硫化物固态电解质固有的优势，还具备其他硫化物固态电解质无法比拟的低廉成本，适合商业化应用。

6月30日，这项成果发表于国际知名学术期刊《德国应用化学》。

此次研究中，马骋教授研发出了一种不以硫化锂为原料的硫化物固态电解质——氧硫化磷锂。这种固态电解质以低成本的水合氢氧化锂和硫化磷为原材料合成，原材料成本仅为14.42美元/公斤，不到其他硫化物固态电解质原材料成本的8%。

“日本丰田、韩国三星等著名企业在过去十几年间对这类材料进行了大量研发投入。”马骋教授表示，但硫化物固态电解质的成本普遍超过195美元每公斤，远高于实现商业化所需的50美元每公斤。

这款新材料无需昂贵的Li2S（成本不低于650美元每公斤），每公斤原材料成本仅为14.42美元（约合人民币105元），远低于大多数固体电解质商业化所需的50美元/公斤的阈值。LPSO的密度为1.70g/cm3，显著低于氧化物（通常在5g/cm3以上）和氯化物（约2.5g/cm3）固体电解质的密度，并表现出优异的阳极相容性。

这种材料保留了硫化物固态电解质的独特优势。它与锂金属组成的对称电池可在室温下稳定循环4200小时以上，而它与硅负极、高镍三元正极组成的全固态软包电池，在60℃循环200次后，仍具有89.29%的容量保持率。

马骋解释称：“我们的研究表明，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，在性能上仍有望进一步提升，我们正在为此继续努力。”

马骋，男，博士，中国科学技术大学教授、博士生导师。任职经历： - 2016年8月至今：中国科学技术大学特任教授，博士生导师，材料系 - 2013年2月至2016年5月：美国橡树岭国家实验室博士后 - 2012年8月至2013年2月：美国爱荷华州立大学博士后 - 2007年1月至2012年8月：美国爱荷华州立大学博士 - 2002年9月至2006年7月：清华大学学士

研究方向： - 全固态锂电池固体电解质及界面的研究、优化和设计 - 新型非锂离子电池（如钠离子、镁离子电池等）电极材料的研究 - 应用于电化学储能研究的透射电镜方法学