上海交通大学钱雪峰/宰建陶,上海空间电源研究所徐淼,大连理工大学张文锐团队Small:高电导率与超高稳定性的高熵硫化物电解质设计
纳米人
2025-09-04 11:25
文章摘要
背景:随着电动汽车和储能市场发展,传统锂离子电池能量密度接近极限且液态电解质存在安全隐患,全固态锂电池因其高安全性和高能量密度成为重要方向。硫化物电解质虽具有高离子电导率,但对水分和氧气敏感,限制其产业化应用。研究目的:开发兼具高离子电导率和高稳定性的硫化物固态电解质。结论:研究团队基于鲍林规则选择Sn4+/Si4+替代Ge4+并结合高熵策略,成功设计出新型高熵硫化物电解质Li3.45(Sn0.2Si0.8)0.45P0.55S3.65O0.35,该材料室温离子电导率达7.14 mS/cm,在-30°C露点环境中100小时后仍保持80%电导率,空气中暴露1小时后仍保持0.15 mS/cm离子电导率,与钴酸锂正极匹配的固态电池循环100次后容量保持率80%,证明该策略可同时实现高离子电导率和高稳定性。
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