中国科大马骋Angew:解决固态电解质三大痛点!硫化物固态电解质!

锂电联盟会长 2024-07-02 11:28

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全固态锂电池(ASSLB)的商业化需要具有强大的成本竞争力、低密度(用于实现令人满意的能量密度)和良好的阳极兼容性(阴极兼容性的需求可以通过广泛应用于硫化物基ASSLB的阴极涂覆技术来规避)的固态电解质。然而,没有一种报道的氧化物、硫化物或氯化物固体电解质同时满足这些要求。
基于此,中国科学技术大学马骋教授开发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)。该材料在展示硫化物固态电解质固有优势的同时,具有其它硫化物固态电解质无法达到的、适合商业化的低廉成本。
这种材料的合成不需要昂贵的Li2S,因此原材料成本仅为14.42美元/公斤,与大多数固体电解质不同,它低于50美元/公斤的商业化阈值。
LPSO的密度为1.70 g cm-3,显著低于氧化物(通常在5 g cm-3以上)和氯化物(约2.5 g cm-3)固体电解质的密度。此外,LPSO还显示出优异的阳极相容性。
Li|LPSO|Li电池在25°C下在0.1 mA cm-2下以约50 mV的电势稳定循环超过4200小时,而具有Si阳极的全固态袋状电池在60°C下88.6 mA g-1下200次循环后显示出89.29%的容量保持率。
相关论文信息:
A Cost-Effective Sulfide Solid Electrolyte Li7P3S7.5O3.5 with Low Density and Excellent Anode Compatibility
Angew. Chem. Int. Ed. 2024, e202407892
https://doi.org/10.1002/anie.202407892
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