與氧化物與硫化物固態(tài)電解質相比，氯化物固態(tài)電解質同時具備硫化物的高離子電導率、可變形性，以及氧化物對高電壓正極材料的穩(wěn)定性，但暫不具備大規(guī)模商業(yè)化的可能性。中國科大研究人員設計并合成的Li₂ZrCl₆材料，在繼承了氯化物固態(tài)電解質優(yōu)勢的基礎上，克服了上述瓶頸。該材料成本低，且在濕度達5%時仍保持穩(wěn)定，可在一般的干燥間合成和儲存。此外，Li₂ZrCl₆的離子電導率高達0.81 mS cm^-1，具有良好的可變形性、對空氣的穩(wěn)定性，以及和高電壓正極的相容性。用Li₂ZrCl₆固態(tài)電解質組成的全固態(tài)電池在性能上甚至略高于其他氯化物固態(tài)電解質組成的電池，并遠超于基于硫化物和氧化物固態(tài)電解質的同類電池；Li₂ZrCl₆和高能量密度的單晶高鎳三元正極LiNi_0.8Mn_0.1Co_0.1O₂（即NMC811）組成的全固態(tài)電池，在200 mA g^–1的大電流密度下循環(huán)200圈后容量仍高達150 mAh g^-1，并在整個長循環(huán)過程中容量幾乎無衰減。與其他固態(tài)電解質相比，Li₂ZrCl₆在大規(guī)模生產(chǎn)的成本以及綜合電化學性能兩方面兼具顯著優(yōu)勢，其發(fā)現(xiàn)將對全固態(tài)電池的商業(yè)化產(chǎn)生推動作用。

　　研究工作得到科技部國家重點研發(fā)計劃、國家自然科學基金、中國科大重要方向項目培育基金等的資助。

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Li₂ZrCl₆的發(fā)現(xiàn)使氯化物固態(tài)電解質兼具性能和量產(chǎn)成本的優(yōu)勢