Roman Głogulski科学家们在宁波材料技术与工程研究所开发了一种新型的薄型Li6PS5Cl电解质膜，并对其在固态锂电池中的电化学性能进行了研究。这一领域的重大发现已经在《Energy Material Advances》杂志上发表。
研究人员面临的挑战之一是创建非常薄的固态硫化物电解质层。虽然通过冷压可以相对容易地致密硫化物电解质，但膜的厚度通常大于500μm。厚重的电解质层导致了较低的能量密度，与预期相差较大。
宁波材料技术与工程研究所的肖银教授解释说，硫化物电解质的脆性特性也是一个问题，因为在电池的充放电循环中经常会出现开裂现象。这导致电池寿命减少，并有可能引发短路。
为了应对这些挑战，科学家们采用了湿涂覆技术来制备薄型Li6PS5Cl电解质膜。将固态硫化物电解质与结合聚合物相结合证明是一个有希望的解决方案，因为它可以创造出机械强度高的电解质层。
然而，寻找与硫化物电解质接触时在化学上稳定的适用溶剂和结合聚合物非常重要。研究人员考虑了硫化物电解质和溶剂之间的兼容性，以及它们在电池循环过程中容纳体积变化的能力。
研究人员指出，需要使用具有合适溶剂的先进结合聚合物，以创建超薄、耐久的硫化物电解质膜，同时具备高离子导电性。此外，硫化物电解质与溶剂之间的兼容性也是一个挑战。
研究表明，新的涂覆技术的应用使得获得了在室温下具有非常高离子导电性（1.23 mS cm−1）的独立Li6PS5Cl电解质膜。电池测试显示，这种薄电解质膜可以在0.2 C和60°C温度下经受1000个循环。
涂覆Li6PS5Cl电解质膜的新技术为生产薄型锂固态电池电解质开辟了新的可能性。为进一步发展和提升该技术，该研究得到了中国国家重点研究与发展计划以及其他国家和地区科学计划的资助。
参考文献：
赵旭等人（2024年），《Energy Material Advances》稳定的增强稀薄硫化物电解质膜用于锂固态电池。doi.org/10.34133/energymatadv.0074
来源：https://english.bit.edu.cn/
常见问题解答：
1. 宁波材料技术与工程研究所的科学家们取得了什么重大发现？
科学家们研发了一种新型薄型Li6PS5Cl电解质膜，并对其在锂固态电池中的电化学性能进行了研究。
2. 科学家们在固态硫化物电解质方面面临哪些挑战？
其中之一是创建较高能量密度的非常薄的硫化物电解质层。
3. 硫化物电解质容易致密吗？
通过冷压可以相对容易地致密硫化物电解质。
4. 硫化物电解质存在哪些问题？
硫化物电解质脆性较高，经常在电池的充放电循环中出现裂纹现象，从而导致电池寿命减少，并有可能引发短路。
5. 科学家们采取了哪些解决方案来应对这些挑战？
科学家们利用湿涂覆技术在固态硫化物电解质中使用结合聚合物，成功制备了薄型Li6PS5Cl电解质膜。
6. 在选择溶剂和结合聚合物时，哪些参数很重要？
研究者们考虑了硫化物电解质和溶剂之间的兼容性，以及它们在电池循环过程中对体积变化的适应能力。
7. 研究结果如何？
研究结果表明，这种新的涂覆技术在室温下产生了具有非常高离子导电性（1.23 mS cm−1）的独立Li6PS5Cl电解质膜。电池测试表明，这种薄型电解质膜在0.2 C和60°C温度下可以经受1000个循环。
8. 新的涂覆技术为什么具有重要意义？
这种新技术为锂固态电池的超薄电解质的生产提供了新的可能性。
9. 有哪些研究正在为进一步发展这项技术提供资助？
该研究得到了中国国家重点研究与发展计划以及其他国家和地区科学计划的资助。
词汇解释：
– 电解质：一种通过电化学离子反应导电的物质。
– 膜：将不同物质或区域分隔开的薄层或应用。
– 硫化物：其组成中包含硫的化合物。
– 离子导电性：物质导电的能力，通过离子的移动实现。
– 充电与放电循环：电池的充电和放电过程。
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