南方科技大学曾林、慕永彪EES：阳离子 - 氧耦合改性制备非晶铝基氯氧化物超离子导体及其在高倍率长循环全固态锂电池中的应用

背景：全固态锂电池作为关键储能技术，其发展受限于缺乏高离子电导率、界面稳定且低成本的固态电解质。铝基氯化物成本低、元素丰度高，是稀土基卤化物的潜在替代者，但异价阳离子与氧共掺杂的作用机制尚不明确。研究目的：南方科技大学曾林、慕永彪团队提出阳离子-氧耦合改性策略，以锆、铪为阳离子掺杂剂，氧为阴离子掺杂剂，制备非晶铝基氯氧化物固态电解质（LAZCO和LAHCO），旨在提升离子电导率并改善界面稳定性。结论：成功制备的LAZCO和LAHCO室温离子电导率分别达1.63和1.65 mS cm⁻¹，较Li₃AlCl₆提升近两个数量级，且具备优异的力学性能、低成本（45.96 USD kg⁻¹）和宽电化学稳定窗口。基于LAZCO组装的全固态锂电池在5C倍率下循环4000次后容量保持率达90.3%，展现出卓越的高倍率长循环性能，为低成本高性能全固态锂电池电解质设计提供了新路径。