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中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)的馬騁教授開發(fā)了一種新型硫化物固態(tài)電解質(zhì),。這種固態(tài)電解質(zhì)在展示硫化物固態(tài)電解質(zhì)固有優(yōu)勢的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了其它硫化物固態(tài)電解質(zhì)所無法達(dá)到的極其低廉,、適合商業(yè)化的成本,。該成果以“A Cost-Effective Sulfide Solid Electrolyte Li7P3S7.5O3.5 with Low Density and Excellent Anode Compatibility”為題發(fā)表在國際學(xué)術(shù)期刊Angewandte Chemie International Edition上。

全固態(tài)電池有望克服目前商業(yè)化鋰離子電池在續(xù)航,、安全性上難以兼顧的瓶頸,，從而突破目前電池技術(shù)的玻璃天花板。成功實(shí)現(xiàn)全固態(tài)電池商業(yè)化的關(guān)鍵,，在于找到合適的固態(tài)電解質(zhì),。在氧化物、硫化物,、鹵化物這三類固態(tài)電解質(zhì)中,，硫化物是唯一同時(shí)具備良好負(fù)極相容性（從而能適配金屬鋰、硅等高能量密度負(fù)極）和極低密度（從而有利于降低電池重量,、提升電池能量密度）的固態(tài)電解質(zhì),；在世界范圍內(nèi)，日本豐田,、韓國三星等知名企業(yè),，都在過去的十幾年間對(duì)硫化物固態(tài)電解質(zhì)進(jìn)行了大量的研發(fā)投入。但是,，此類材料的成本普遍高于195美元每公斤,，遠(yuǎn)高于實(shí)現(xiàn)商業(yè)化所需要的50美元每公斤；如果這一問題得不到解決,，那么由硫化物構(gòu)成的全固態(tài)電池即便實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn),、裝車，也無法為市場所接受,。

硫化物固態(tài)電解質(zhì)成本居高不下的根源,，在于它們的合成需要使用大量昂貴的硫化鋰（不低于650美元每公斤）。在多年的探索中,，研究者曾嘗試了各種降低硫化鋰成本的方法,，但發(fā)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)極為困難。而在此次的研究中,，馬騁教授采取了完全不同的策略：他不再致力于降低硫化鋰的成本,，而是開發(fā)了一種不以硫化鋰作為原料的硫化物固態(tài)電解質(zhì)——氧硫化磷鋰。這種固態(tài)電解質(zhì)可以水合氫氧化鋰和硫化磷作為原材料合成,。由于這兩種物質(zhì)均成本低廉,，氧硫化磷鋰的原材料成本僅14.42美元每公斤，不到其它硫化物固態(tài)電解質(zhì)的8%,，也遠(yuǎn)低于50美元每公斤這一商業(yè)化的要求,，具有很強(qiáng)的成本競爭力。

圖：氧硫化磷鋰和其它硫化物固態(tài)電解質(zhì)的原材料成本比較

同時(shí)，氧硫化磷鋰也很好的繼承了使硫化物固態(tài)電解質(zhì)區(qū)別于氧化物,、鹵化物固態(tài)電解質(zhì)的獨(dú)特優(yōu)勢：它同時(shí)具備極低的密度和良好的負(fù)極相容性。氧硫化磷鋰的密度僅1.7克每立方厘米,，和其它硫化物固態(tài)電解質(zhì)相近,，并且低于鹵化物（約2.5克每立方厘米）和氧化物固態(tài)電解質(zhì)（大都高于5克每立方厘米）。與此同時(shí),，氧硫化磷鋰和鋰金屬,、硅這兩種高能量密度負(fù)極都展示了良好的相容性；它和鋰金屬組成的對(duì)稱電池能實(shí)現(xiàn)4200小時(shí)以上的室溫穩(wěn)定循環(huán),，而它和硅負(fù)極,、高鎳三元正極組成的全固態(tài)軟包電池，在60攝氏度下循環(huán)200次后,，仍具有89.29%的容量保持率,。

審稿人認(rèn)為氧硫化磷鋰固態(tài)電解質(zhì)“同時(shí)具備低密度、良好的負(fù)極兼容性,、以及強(qiáng)勁的成本競爭力”,，由氧硫化磷鋰組成的全固態(tài)電池具有“出色的循環(huán)性能”，它的發(fā)現(xiàn)對(duì)全固態(tài)電池的實(shí)際應(yīng)用具有重要的推動(dòng)作用,。

相關(guān)論文信息：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/anie.202407892

（新聞來自中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院,、科研部）

H.E.L致力于工藝篩選優(yōu)化、反應(yīng)量熱和絕熱加速量熱

在反應(yīng)過程安全和反應(yīng)放大中的解決方案

過程安全與反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)｜電池絕熱量熱儀

化學(xué)合成與高壓催化｜生物反應(yīng)器系統(tǒng)

　　HEL電池產(chǎn)品線現(xiàn)在是當(dāng)之無愧的第yi品牌

　　反應(yīng)量熱儀是測量化學(xué)反應(yīng)過程中熱量變化的專業(yè)儀器,。主要用于科學(xué)研究和工業(yè)生產(chǎn),。當(dāng)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)，系統(tǒng)中的物質(zhì)發(fā)生能量轉(zhuǎn)換,，這種能量通常以熱的形式釋放或吸收,。反應(yīng)量熱儀可以準(zhǔn)確測量和記錄這種熱量變化，從而提供有關(guān)反應(yīng)熱力學(xué)性質(zhì)的重要信息,，如反應(yīng)熱,、活化能、反應(yīng)速率等,。

　　反應(yīng)量熱儀的工作原理是基于熱平衡原理,。它通過精確控制和監(jiān)測反應(yīng)體系與環(huán)境之間的能量交換來計(jì)算反應(yīng)的熱效應(yīng)。根據(jù)不同的應(yīng)用要求和設(shè)計(jì)特點(diǎn),，反應(yīng)熱量計(jì)可分為多種類型,，如等溫RC、絕熱RC,、加速RC,、微量熱計(jì)等。

　　根據(jù)QYR（恒州博智）的統(tǒng)計(jì)及預(yù)測，2023年全球反應(yīng)量熱儀市場銷售額達(dá)到了1.58億美元,，預(yù)計(jì)2030年將達(dá)到2.26億美元,，年復(fù)合增長率（CAGR）為4.4%（2024-2030）。

　　電池量熱儀

　　用于工程與技術(shù)科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科,、能源科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的電子測量儀器電池量熱儀是一種用于工程與技術(shù)科學(xué)基礎(chǔ)學(xué)科,、能源科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的電子測量儀器

新能源電池、新能源汽車公司,、檢測中心,、材料供應(yīng)商、科研單位已經(jīng)成為HEL的加速絕熱量熱儀ARC的客戶,HEL電池產(chǎn)品線現(xiàn)在是當(dāng)之無愧的第yi品牌,。

　　新能源電池寧德時(shí)代（CATL）,、比亞迪（BYD）、中創(chuàng)新航（原名：中航鋰電）,、國軒,、國聯(lián)汽車等

　　新能源汽車企業(yè)比亞迪（BYD）、小鵬,、蔚來汽車（NIO）,、三一重工、北汽福田,、華為中央研究院瓦特實(shí)驗(yàn)室,、一汽大眾等

　　國家級(jí)別的檢測中心如廈門質(zhì)檢、上海機(jī)動(dòng)車檢測中心,、招商局機(jī)動(dòng)車檢測中心,、中國汽車技術(shù)研究中心有限公司、中國北方車輛研究所,、湖南機(jī)動(dòng)車檢測技術(shù)有限公司等

　　材料供應(yīng)商：多氟多新能源科技有限公司,、中信國安盟固利動(dòng)力科技有限公司等

　　化工安全領(lǐng)域已經(jīng)成為HEL的客戶：中國安全生產(chǎn)科學(xué)研究院、浙江化安安全技術(shù)研究院有限公司,、中化集團(tuán),、中石油、沈陽化工研究院,、山東京博石油化工有限公司,、海洋化工研究院、中寧化集團(tuán),、北京石油化工學(xué)院,、青島安全工程研究院、山西煤炭化學(xué)研究所等

　　高?？蒲性核呵迦A大學(xué),、浙江大學(xué),、同濟(jì)大學(xué)、天津大學(xué),、山東大學(xué),、青島科技大學(xué)、北京理工大學(xué),、北京航天試驗(yàn)技術(shù)研究所,、北京工業(yè)大學(xué)、廈門大學(xué),、中科院大連化學(xué)物理研究所、中國工程物理研究院,、江漢大學(xué)等

　　H.E.L——Hazard Evaluation Laboratories成立于1987年,，總部設(shè)在倫敦，在中國,、美國,、德國、意大利,、印度擁有分公司,。全資的赫伊爾商貿(mào)（北京）有限公司于2020年在北京設(shè)立。

　　關(guān)于綠綿科技

　　2001年成立的北京綠綿科技有限公司(簡稱：綠綿科技)以體現(xiàn)客戶服務(wù)價(jià)值為宗旨,，以專業(yè)精神和技能為廣大實(shí)驗(yàn)室分析工作者提供樣品前處理,、樣品制備及分析、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)精確分析和管理的全面解決方案,，致力于協(xié)助客戶提高分析檢測的效率和水平,。

　　主要代理產(chǎn)品：GC/MS/MS,LC/MS/MS新機(jī)租賃業(yè)務(wù)/LUMTECH循環(huán)制備液相/靜音型雙頻超聲清洗/Knauer研發(fā)，中試和生產(chǎn)脂質(zhì)納米顆粒（LNP)碰撞噴射混合器系統(tǒng)/冰點(diǎn)滲透壓儀,、液相/超高壓液相色譜儀,、在線SPE液相色譜儀/法國F-DGSi氮?dú)猓呒儦錃鈿怏w發(fā)生器,，液氮發(fā)生器/Cytiva生命科學(xué)設(shè)備/LabOS實(shí)驗(yàn)室運(yùn)營系統(tǒng)/MassWorks準(zhǔn)確質(zhì)量數(shù)測定及分子式識(shí)別系統(tǒng)/MsMetrix氣質(zhì)香精香料分析軟件/Sin-QuEChERS農(nóng)殘凈化柱/制藥企業(yè)質(zhì)量回顧性報(bào)告系統(tǒng)（QRS)/英國赫伊爾生物反應(yīng)器,，電池絕熱量熱、催化劑合成,。