我kaiyun国全固态电池新突破低成本电解质或加速推动全固态电池商业化进程
据中科院之声微博官宣，中国科学技术大学马骋教授现开发出了一种用于全固态电池的新型硫化物固态电解质Li7P3S7.5O3.5（LPSO），该材料在具有硫化物固态电解质固有优势的同时，相较其他硫化物固态电解质，成本大幅降低，更适合商业化，相关研究成果已发表于《德国应用化学》（DOI:10.1002/anie.202407892）。
固态电池目前主要的技术线路包括：聚合物体系、氧化物体系、硫化物体系和卤化物体系，其自身特点如下：
通过上面各种技术线路对比，可以发现聚合物电解质虽然柔韧性好、质量轻、成本低、易于加工，但是其离子电导率比较低，而且因其难以抑制锂枝晶的形成，所以一般会搭配其他配方进行使用，宁德时代之前发布的凝聚态电池是该技术线路上的一个产品。
除聚合物电解质外，氧化物电解质是目前产业化最快的技术路线，其电导率明显高于聚合物，并且热稳定性非常好，目前市面上半固态电池多采用氧化物电解质，其制造成本、电化学性能方面较为均衡，缺点是电导率较低、且因脆性较大，机械加工能力较差，导致其界面接触性一般。界面接触是指电解质与正负极材料的接触面相互作用和接触的质量，良好的界面接触性对于降低电池内阻、增加循环寿命和能量密度非常重要。液态电池有液态电解质填充，接触面贴合效果较好；而氧化物电解质脆性大，难以与正负极材料进行较好的贴合，影响其性能。
硫化物电解质处于产业化的初期，其离子电导率是四种技术线路中最高的，发展潜力最大，并且硫化物电解质机械性能较好，可以解决氧化物电解质界面接触问题。
卤化物电解质在离子电导率方面与氧化物电解质相近，但在界面接触性和化学稳定性上表现良好，目前处于科研层面。
从上述各技术路线的分析可以看出，硫化物电解质的发展潜力巨大，但影响其产业化最大的问题就是成本较高。常见硫化物电解质有Li6PS5Cl、Li7P3S11、Li10GeP2S12、Li3PS4等，其原材料均含有Li2S，该材料的成本非常高，达到650美元/公斤，并且该材料在上述电解质占据30%以上比例，所以对电解质总体成本影响较大，致使硫化物电解质成本高于195美元/公斤，该价格超过了市场普遍认可的50美元/公斤商业化的成本阈值。
马骋教授团队通过规避Li2S的使用，合成一种简称LPSO的新材料，该材料采用廉价的Li2O提供Li离子，并采用P2S5提供S离子，将两种原材料混合并通过机械球磨制备混合物，并在特定温度下退火结晶，通过该团队特定工艺最终制备出结构稳定的LPSO材料，该材料的生产成本仅为14.42美元/公斤，该技术对于硫化物电解质商用提供了新的解决思路，并且该材料密度仅为1.7g/cm3，远低于氧化物和卤化物电解质，这对于提升材料的质量能量密度至关重要。
除此之外，固态电池负极兼容性也受到密切关注，因为固态电池一般采用锂金属作为负极，而锂元素作为一种活泼金属，电解质与负极锂金属兼容性较差的情况下，则易产生锂枝晶以及不稳定的SEI膜，从而造成负极锂离子更大的损失以及更高的阻抗，这会进一步恶化离子导电性，最终影响电池性能。而LPSO材料则表现出良好的负极兼容性，它在于锂金属和硅基负极结合时，表现出良好的稳定性，这表明其实用化程度较高。
在此之前，还没有氧化物、硫化物或卤化物固态电解质能够同时满足低成本、低密度以及良好的离子导电性三个特性。LPSO材料的低成本、低密度以及优异的负极兼容性使其成为非常有竞争力的新配方。唯一不足的是，该材料的离子电导率未完全达到该材料的实际潜能，目前还处于氧化物和卤化物之间的水平，造成该问题的原因是，在现有的合成方法中，材料中会存在一部分的非晶相。非晶相指分子排列还未达到长程有序的晶格化排列，影响锂离子的电导率。也由于该问题影响了LPSO材料的长期稳定性和循环性能。从长远来看，该技术问题是可以完全攻克的，因此从产业化最关注的成本角度来看，在LPSO材料未来提升电导率和循环寿命情况下，其成本以及其他方面的潜力是目前最优固态电解质之一，因为LPSO在保持了各项优异的性能的前提下，实现了成本的大幅下降，这无疑是突破性的进展。
长安绿电科技有限公司致力于根本性地改善绿电在生活和工作中的应用，积极提升锂电池技术，不断完善产品能量密度与安全性问题。长安绿电与固态电池龙头企业重庆太蓝新能源签订战略合作协议，共同研发固态三元锂电池软包产品，推进固态电池在家用储能领域的深度应用。
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