全固態(tài)鋰電池是一項顛覆性技術(shù),但由于其核心材料——固態(tài)電解質(zhì)難以兼顧性能和成本,導(dǎo)致產(chǎn)業(yè)化面臨巨大阻礙。目前被廣泛研究的氧化物、硫化物、氯化物固態(tài)電解質(zhì)都無法同時滿足高離子電導(dǎo)率、良好的可變形性以及足夠低廉的成本這3個條件。
研究中,馬騁把目光轉(zhuǎn)向氧氯化物,設(shè)計并合成了一種新型固態(tài)電解質(zhì)——氧氯化鋯鋰。這種材料的成本遠低于目前最具成本優(yōu)勢的固態(tài)電解質(zhì)氯化鋯鋰,并且不到硫化物和稀土基、銦基氯化物固態(tài)電解質(zhì)成本的4%。
同時,氧氯化鋯鋰的綜合性能與目前最先進的硫化物、氯化物固態(tài)電解質(zhì)相當(dāng)。實驗證明,由氧氯化鋯鋰和高鎳三元正極組成的全固態(tài)鋰電池在12分鐘快速充電后,仍然成功地在室溫條件下穩(wěn)定循環(huán)2000圈以上。