近日,我校材料科学与工程学院田传进教师团队在新能源材料领域顶级期刊《Energy Storage Materials》(影响因子20.2)发表了题为《Low-cost high-air-stability argyrodite electrolyte delivering excellent interface compatibility in all-solid-state lithium metal batteries》的学术论文。景德镇陶瓷大学材料科学与工程学院、清陶能源联合培养硕士研究生张鑫(2023级材料与化工专业)为论文第一作者,材料科学与工程学院副教授田传进、江西省高校产业导师、江西省产业教授、清陶能源总经理李峥和清陶能源研发总监张雪为论文通讯作者,论文重要合作者还包括南京理工大学副教授许冰清等。

该研究通过“Li2O全面替代+微量F掺杂”的策略,成功合成了同时含有氧元素、硫元素和卤素的Li5.5PS2.5O2Cl1.4F0.1(LPSOCF)电解质。通过原材料调控,该材料可实现大幅降本,原材料成本仅为LPSC的3.65%,并且可实现工业级合成。该电解质成本控制、空气稳定性、界面兼容性三大关键指标上实现重大突破:成本降低96%以上,材料成本仅为传统Li₆PS₅Cl的3.65%,具备公斤级量产能力;空气稳定性显著提升,在10%湿度环境下暴露20小时后仍保持95.6%的离子电导率;界面兼容性优异,成功构筑Li₂O/LiF/Li₃PO₄多功能界面层,有效抑制锂枝晶生长。

本研究与产业前沿需求紧密对接,为开发低成本、高稳定性、高性能的全固态电池电解质提供了全新的设计思路与可行的技术路径,实现了从基础研究到技术应用的高效贯通,为低杨氏模量硫银锗矿电解质的商业化提供了一条“低成本-环境友好-高性能”的可行路径,也为推动全固态电池的商业化应用添砖加瓦。此次合作不仅产出了高水平的学术成果,也为行业培养了兼具科研能力与产业视野的高层次人才,充分彰显了校企合作在推动科技创新中的强大动能,也标志着我校在新能源材料领域的基础与应用研究迈上了新的台阶。研究还得到国家自然科学基金等项目资助。