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中國科大全固態(tài)電池新突破 硫化物電解質成本降92%

中國科大全固態(tài)電池新突破 硫化物電解質成本降92%

責任編輯:程向明 2024-07-01 20:59:30 來源:中新社

 記者1日從中國科學技術大學獲悉,該校馬騁教授開發(fā)了一種用於全固態(tài)電池的新型硫化物固態(tài)電解質,其原材料成本僅14.42美元每公斤,不到其它硫化物固態(tài)電解質原材料成本的8%。

 該成果近日發(fā)表在國際著名學術期刊《德國應用化學》(Angewandte Chemie International Edition)上。

 全固態(tài)電池有望克服鋰離子電池難以兼顧續(xù)航和安全性的瓶頸,從而突破目前電池技術的玻璃天花板。固態(tài)電解質是成功構築全固態(tài)電池的關鍵,性能優(yōu)異的硫化物則被普遍認為最有希望實現(xiàn)全固態(tài)電池的實際應用。

 「日本豐田、韓國三星等知名企業(yè),都在過去的十幾年內對此類材料進行了大量的研發(fā)投入?!柜R騁說,但硫化物固態(tài)電解質的成本普遍超過195美元每公斤,遠高於實現(xiàn)商業(yè)化所需要的50美元每公斤。

 這一問題的根源,在於硫化物固態(tài)電解質的合成需要使用大量昂貴的硫化鋰(不低於650美元每公斤)。在此次研究中,馬騁開發(fā)了一種不以硫化鋰作為原料的硫化物固態(tài)電解質——氧硫化磷鋰,該原材料成本僅14.42美元每公斤,具有很強的成本競爭力。

 據(jù)介紹,氧硫化磷鋰保留了硫化物固態(tài)電解質獨特優(yōu)勢。它和鋰金屬組成的對稱電池能實現(xiàn)4200小時以上的室溫穩(wěn)定循環(huán),而它和矽負極、高鎳三元正極組成的全固態(tài)軟包電池,在60℃下循環(huán)200次後,仍具有89.29%的容量保持率。

 馬騁說:「我們的工作表明硫化物固態(tài)電解質的成本問題並非無解。氧硫化磷鋰作為一種新材料,在性能上仍有望實現(xiàn)進一步提升,我們也在為此繼續(xù)努力。」(中新社記者 吳蘭)

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