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清華團隊突破！超薄復合電解質膜創全固態電池性能新高度?

文章來源：新能源網更新時間：2025-05-27 14:08:20

清華大學材料學院南策文院士、沈洋教授團隊取得重大技術突破，成功開發出一種由硫銀鍺礦硫化物 Li?PS?Cl 與極性聚偏氟乙烯（P (VDF-TrFE)）復合的超薄電解質膜。該電解質膜在性能與技術創新上表現卓越，室溫離子電導率高達 1.2 mS/cm，遠超同類硫化物電解質；在 1.0 mA/cm² 電流密度下，循環 20000 次后容量保持率仍達 71%，刷新全球全固態電池最長循環記錄；厚度僅 30 - 40 微米，具備高柔韌性與抗形變能力，可自由彎曲折疊。

在技術創新方面，團隊采用靜電紡絲 - 滲透 - 熱壓法制備復合結構，使硫化物顆粒均勻填充于 P (VDF-TrFE) 多孔框架，構建 “剛柔并濟” 的復合界面。同時，利用 P (VDF-TrFE) 極性基團與硫化物表面的強相互作用，有效抑制與正負極的副反應，實現全固態電池界面穩定。此外，還成功組裝面載量 53.1 mg/cm² 的高鎳三元正極（NCM83）軟包全固態電池，能量密度達到 390 Wh/kg。

產業化進程同樣取得顯著成果，已完成軟包全固態電池的規模化制備工藝驗證，為卷對卷量產奠定堅實基礎。相關成果以封面文章形式發表于《Advanced Energy Materials》，被國際同行譽為 “硫化物基全固態電池產業化的關鍵技術突破”。

硫化物固態電解質雖因高離子電導率成為全固態電池主流方向，但機械脆性大、界面穩定性差等問題制約其發展。清華團隊此次通過材料復合與界面分子設計，首次在超薄厚度下實現硫化物電解質超長循環性能，成功解決高離子電導率與高機械穩定性的矛盾，以及電解質 - 電極界面副反應兩大產業化核心瓶頸，為全固態電池商業化開辟關鍵路徑，將推動硫化物路線成本下降與量產進程，助力我國在下一代電池技術領域鞏固全球領先地位。

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