日本研究人员合成新型电解质有望实现硫化物基全固态锂离子电池

盖世汽车讯 采用阻燃无机固体电解质的全固态电池具有较高的安全性和输出特性，被视为下一代电动汽车电池。因此，人们大量研发硫化物基固体电解质，这些电解质具有卓越的离子导电性和可塑性，以将这些电池应用于电动汽车。然而，硫化物基固体电解质在大气中不稳定，必须在不暴露于空气中的情况下进行合成。因此，这需要开发适合于大规模生产的低成本液相合成方法。

据外媒报道，丰桥技术科学大学和大阪公立大学(Osaka Metropolitan University)研究团队通过优化溶液法热处理工艺，成功合成具有实用室温离子导电性的硫化物基固体电解质Li10GeP2S12。与球磨机合成样品相比，该Li10GeP2S12合成溶液法表现出独特的电化学性能，例如颗粒尺寸小、具有高晶界电阻，以及有机溶剂表面层对Li-In阳极高度稳定。这项研究结果发表在期刊《ACS Applied Energy Materials》上。

该团队一直在积极开展液相合成工艺研究。先前研究表明，在乙腈、四氢呋喃和微量乙醇的混合溶剂中加入过量的硫与Li2S、P2S5和GeS2(Li10GeP2S12固体电解质的起始材料)，可将总合成时间从大约三天缩短至仅7.5小时。通过这种方法合成的Li10GeP2S12固体电解质具有较高的离子电导率(室温电导率为1.6 mS/cm)。然而，溶液合成Li10GeP2S12的离子电导率低于球磨机合成样品。