据外媒报道，中国科学院中国科学技术大学的研究人员设计了一种新型固体电解质材料Li2ZrCl6，它可以使全固态锂电池更便宜，但更有效。固体电解质对于实现安全、高能的全固态锂电池至关重要。在不同类型的固体电解质中，最近发现的氯化物固体电解质在硫化物的高离子传导性和可变形性以及氧化物对高压正极材料的稳定性方面表现出独特的优势。然而，由于原材料成本高，对湿度的稳定性差，这些材料目前不具备大规模商业化的可能性。研究团队中的马成教授设计并合成了Li2ZrCl6材料，该材料不仅保留了氯化物固体电解质的所有优点，而且表现出更低的材料成本和优异的防潮性。
这种厚度为50微米的材料的原材料成本仅为每平方米1.38美元，远低于文献中最便宜的氯化物体系，也远低于每平方米10美元的门槛，以确保成本竞争力。此外，LZC在高达5%的湿度下保持稳定，从而消除了在合成和储存过程中对硫化物固体电解质等严格环境要求的需要。更重要的是，马教授表示，可以在不牺牲氯化物固体电解质财产的情况下实现上述大规模生产的优势。LZC的离子电导率高达0.81 mS cm-1，具有良好的变形性和与4V级阴极的相容性。由Li2ZrCl6和高能量密度单晶高镍三元正极LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2组成的全固态电池在200mA g-1的高电流密度下循环200次后具有高达150mAh g-1的容量，并且该容量在整个长循环过程中几乎没有衰减，其可与同类最佳固态电池相媲美。马教授表示：“所有固态锂电池在实现‘二氧化碳峰值排放’和‘碳中和’目标方面发挥着重要作用。Li2ZrCl6的成本效益和高性能可以使此类电池商业化。”未来，该团队将尝试使用其他4+离子合成Li2MCl6固体电解质，努力打造更好、更具成本效益的全固态电池。
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