中国科学技术大学马骋ACS Energy Lett.：破解固态电解质高加工成本难题：3小时机械合成兼顾高离子传导与优异机械适配性

背景：全固态锂电池商业化进程中，固态电解质的加工成本是核心阻碍。传统Li₂ZrCl₆材料需要长时间球磨（20-80小时）以实现高离子传导所需的高非晶态结构，导致高昂的加工成本。现有缩短球磨时长的前驱体替换方案（如使用Ta₂O₅或Li₂CO₃）存在引入杂质或性能不稳定等缺陷。研究目的：为解决这一难题，中国科学技术大学马骋团队提出一种本征快速非晶化的材料设计策略，即用易非晶化的Li₃PO₄替代传统LiCl作为锂源，与ZrCl₄复合制备Li₃PO₄-ZrCl₄（LPOZC）固态电解质，旨在从材料本征层面提升非晶化动力学，大幅降低加工成本并保持优异性能。结论：LPOZC电解质仅需3小时球磨即可实现近完全非晶化，加工成本降低约90%，总材料成本低至42.10 $·L⁻¹，远低于商业化基准。该电解质展现出高室温离子电导率（2.23 mS·cm⁻¹）和优异的机械适配性，能使全固态电池承载超高正极载量，实现高面容量和长循环稳定性。该策略为开发低成本、高性能的固态电解质提供了通用设计范式。