來(lái)源：《中國(guó)科學(xué)報(bào)》第1版 要聞
發(fā)布時(shí)間：2025-03-18
高離子電導(dǎo)率硫銀鍺礦型固態(tài)電解質(zhì)示意圖。中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所供圖
本報(bào)訊（記者孫丹寧）近日，中國(guó)科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員吳忠?guī)?、副研究員石浩東團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出新型高離子電導(dǎo)率硫銀鍺礦型固態(tài)電解質(zhì)，為寬溫域、高載量、長(zhǎng)壽命的全固態(tài)鋰離子電池的開(kāi)發(fā)奠定了基礎(chǔ)。相關(guān)成果發(fā)表于《美國(guó)化學(xué)會(huì)能源快報(bào)》。
全固態(tài)電池因能量密度高和安全性?xún)?yōu)異受到廣泛關(guān)注。開(kāi)發(fā)具有良好的界面穩(wěn)定性和高離子電導(dǎo)率的固態(tài)電解質(zhì)，是實(shí)現(xiàn)高正極載量和寬溫域適應(yīng)性全固態(tài)電池商業(yè)化應(yīng)用的基礎(chǔ)。目前，僅有少數(shù)幾種固態(tài)電解質(zhì)可在室溫下實(shí)現(xiàn)超過(guò)10毫西門(mén)子/厘米的離子電導(dǎo)率。因此，需要開(kāi)發(fā)具有優(yōu)異離子電導(dǎo)率和高穩(wěn)定性的固態(tài)電解質(zhì)，以研制具有優(yōu)異電化學(xué)性能的全固態(tài)鋰離子電池。
研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)多陽(yáng)離子摻雜和取代策略，開(kāi)發(fā)出一種新型高熵硫化物固態(tài)電解質(zhì)LGSSSI。得益于較低的鋰離子遷移活化能，該電解質(zhì)展現(xiàn)出優(yōu)異的離子電導(dǎo)率——冷壓后，離子電導(dǎo)率達(dá)12.7毫西門(mén)子/厘米；熱壓后，離子電導(dǎo)率進(jìn)一步提升至32.2毫西門(mén)子/厘米。研究發(fā)現(xiàn)，基于LGSSSI電解質(zhì)的全固態(tài)鋰離子電池，在超高正極載量和較寬溫度范圍內(nèi)，均展現(xiàn)出優(yōu)異的循環(huán)性能。
該電解質(zhì)與多種正負(fù)極材料均具有良好的界面兼容性，有望為下一代高能量密度全固態(tài)電池的商業(yè)化應(yīng)用提供材料支撐。
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1021/acsenergylett.4c03115
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