20000次循环！物理所「国家杰青」胡勇胜/中山大学章志珍JACS | 超高离子导电性电解质实现固态电池！

背景：为满足电动汽车与固定式储能系统对更高安全、更高能量密度及更长循环寿命的需求，固态电池技术成为关键。氯化物基固态电解质因其良好的氧化稳定性和机械可变形性而备受关注，但其密堆积阴离子骨架限制了离子电导率的提升。研究目的：本研究旨在通过增强阴离子骨架柔性，突破氯化物固态电解质的离子电导率瓶颈。结论：通过引入高价、高电负性阳离子并降低锂含量，成功削弱氯离子负电荷，显著增强了阴离子骨架柔性。优化后的Li1.25Zr0.25Ta0.75Cl6电解质室温离子电导率高达10.3 mS cm⁻¹。基于该电解质的全固态电池展现出优异的倍率性能和循环稳定性，在4C倍率下循环20000次后容量保持率达82.5%。该研究为理解密堆积氯化物中的离子传输机制和设计超离子导体提供了新见解。