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　　光明日報合肥7月5日電（記者常河 通訊員王敏）記者日前從(cong) 中國科學技術大學了解到，該校教授馬騁開發了一種新型固態電解質，其綜合性能與(yu) 目前最先進的硫化物、氯化物固態電解質相近，但成本不到後者的4%，適合進行產(chan) 業(ye) 化應用。日前，該成果發表在國際著名學術期刊《自然·通訊》上。

　　全固態鋰電池可以克服目前商業(ye) 化鋰離子電池在安全性上的嚴(yan) 重缺陷，同時進一步提升能量密度，對新能源車和儲(chu) 能產(chan) 業(ye) 是一項顛覆性技術。但是，由於(yu) 全固態鋰電池的核心材料——固態電解質難以兼顧性能和成本，產(chan) 業(ye) 化仍麵臨(lin) 巨大阻礙。

　　為(wei) 了滿足實際應用的需求，全固態鋰電池的固態電解質至少需要同時具備三個(ge) 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至350兆帕下實現90%以上致密），以及足夠低廉的成本（低於(yu) 50美元每公斤）。目前被廣泛研究的氧化物、硫化物、氯化物固態電解質都無法同時滿足這些條件。

　　此次研究中，馬騁不再聚焦於(yu) 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，設計並合成了一種新型固態電解質——氧氯化鋯鋰。這種材料具有很強的成本優(you) 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(jin) 為(wei) 11.6美元每公斤。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，遠低於(yu) 目前最具成本優(you) 勢的固態電解質氯化鋯鋰（10.78美元每公斤），並且不到硫化物和稀土基、銦基氯化物固態電解質的4%。

　　在具備極強成本優(you) 勢的同時，氧氯化鋯鋰的綜合性能與(yu) 目前最先進的硫化物、氯化物固態電解質相當。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，並且在目前報道的各類固態電解質中位居前列。與(yu) 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(you) 於(yu) 以易變形性著稱的硫化物、氯化物固態電解質（同等壓力下不足90%致密）。

　　實驗證明，由氧氯化鋯鋰和高鎳三元正極組成的全固態鋰電池展示了極為(wei) 優(you) 異的性能：在12分鍾快速充電的條件下，該電池仍能成功地在室溫穩定循環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和當下最先進的硫化物、氯化物固態電解質相近的性能，對全固態鋰電池的產(chan) 業(ye) 化具有重大意義(yi) 。審稿人認為(wei) ，這一發現“很有新意和原創性”，並且認為(wei) 氧氯化鋯鋰材料“很有前景”，“有益於(yu) 固態電池技術的商業(ye) 化”。

　　《光明日報》（2023年07月06日 09版）