中南大学方国赵、湖南工商大学蔡康宁AFM：非晶化工程+多阴离子掺杂，打造高性能全固态锂电池核心电解质

全固态锂电池因高安全性和高能量密度被视作下一代储能系统的优选，但其发展受限于固态电解质的性能瓶颈。传统高结晶度无机固态电解质存在离子电导率不足、机械形变能力差、电极界面接触不稳定等问题。为克服这些挑战，中南大学方国赵与湖南工商大学蔡康宁团队提出了一种非晶化工程结合多阴离子掺杂的策略，通过一步球磨法向Li₂ZrCl₆中同时引入O²⁻、F⁻、N³⁻，成功合成了非晶多阴离子掺杂固态电解质Li₂.₄ZrCl₄OF₀.₁N₀.₁（OFN）。该材料实现了高达90.4%的非晶相比例，构建了三维各向同性的锂离子传输网络，显著降低了离子迁移势垒。研究结果表明，OFN电解质室温离子电导率达2.73 mS·cm⁻¹，电化学窗口拓宽至2.2–4.2 V，杨氏模量降至2.86 GPa，机械柔性大幅提升。匹配NCM811正极的全固态电池在1 C倍率下900次循环后容量保持率仍达80%，展现出优异的倍率性能与长循环稳定性。该研究为高性能非晶卤化物固态电解质的理性设计提供了新思路，推动了全固态电池的发展。