安全锂电池不再遥远

摘要：

近日,中国科学技术大学马骋教授团队设计并合成了一种同时具有成本与性能优势的锂电池固态电解质,从而打破了固态电解质材料生产成本和综合性能难以兼得的瓶颈.《科技日报》发文介绍,传统商用锂电池采用有机液态电解质,其热失控之后的起火、爆炸问题成为一大安全隐患.固态电解质可以杜绝液态电解质带来的易燃、易爆炸与漏液等问题,但原材料成本非常高,成为其商业化制造的巨大挑战.为此,马骋团队设计并合成了一种新型氯化物固态电解质——氯化锆锂,其在离子电导率、可变形性、与高电压正极的相容性等方面,很好地继承了氯化物固态电解质相对于其他固态电解质的优势,由其组成的全固态电池的循环性能,甚至远远超过基于硫化物和氧化物固态电解质的同类电池.更重要的是,这一材料成功将50微米厚度时的原材料成本降低至1.38美元/平方米,远低于10美元/平方米这一确保全固态电池市场竞争力的阈值,而此前最廉价的氯化物固态电解质相对应的成本为23.05美元/平方米,远远超过这一阈值.除此之外,氯化锆锂在湿度高达5％时仍能保持稳定,因此其合成和储存对条件的要求并不苛刻,从而进一步降低了生产成本.这一研究成果为商业化量产全固态电池奠定了坚实基础,或是新能源电动汽车领域锂电池安全问题的最终解决方案,将对实现碳达峰、碳中和的目标有着重要意义.

在线出版日期：2021-12-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

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