孙学良院士团队Joule：新型氟化物电解质实现5V高压固态电池

背景：全固态电池因使用无机固态电解质而具有高安全性和高能量密度潜力，但现有固态电解质与高压正极材料存在界面不相容问题。氟化物固态电解质虽有优异氧化稳定性和机械性能，但离子电导率极低，限制了其应用。研究目的：通过聚阴离子配位策略开发新型高离子导氟化物固态电解质LixTi(PO4)x/3F4，以解决离子电导率低的问题，并实现与5V级高压正极的兼容。结论：成功合成Li1.3Ti(PO4)1.3/3F4电解质，离子电导率达1.16×10⁻⁵ S cm⁻¹，比同类材料提高两个数量级。该电解质具有高氧化稳定性、低电子电导率和良好机械性能，与LNMO高压正极组装的固态电池表现出高首圈库仑效率（98.02%）、高可逆容量（129.5 mAh g⁻¹）和优异循环稳定性（200周后容量保持率91.6%），为5V级全固态电池提供了有效策略。