清华团队突破！超薄复合电解质膜创全固态电池性能新高度-山东化工网

清华团队突破！超薄复合电解质膜创全固态电池性能新高度

文章来源：新能源网更新时间：2025-05-27 14:08:20

清华大学材料学院南策文院士、沈洋教授团队取得重大技术突破，成功开发出一种由硫银锗矿硫化物 Li₆PS₅Cl 与极性聚偏氟乙烯（P (VDF-TrFE)）复合的超薄电解质膜。该电解质膜在性能与技术创新上表现卓越，室温离子电导率高达 1.2 mS/cm，远超同类硫化物电解质；在 1.0 mA/cm² 电流密度下，循环 20000 次后容量保持率仍达 71%，刷新全球全固态电池最长循环记录；厚度仅 30 - 40 微米，具备高柔韧性与抗形变能力，可自由弯曲折叠。

在技术创新方面，团队采用静电纺丝 - 渗透 - 热压法制备复合结构，使硫化物颗粒均匀填充于 P (VDF-TrFE) 多孔框架，构建 “刚柔并济” 的复合界面。同时，利用 P (VDF-TrFE) 极性基团与硫化物表面的强相互作用，有效抑制与正负极的副反应，实现全固态电池界面稳定。此外，还成功组装面载量 53.1 mg/cm² 的高镍三元正极（NCM83）软包全固态电池，能量密度达到 390 Wh/kg。

产业化进程同样取得显著成果，已完成软包全固态电池的规模化制备工艺验证，为卷对卷量产奠定坚实基础。相关成果以封面文章形式发表于《Advanced Energy Materials》，被国际同行誉为 “硫化物基全固态电池产业化的关键技术突破”。

硫化物固态电解质虽因高离子电导率成为全固态电池主流方向，但机械脆性大、界面稳定性差等问题制约其发展。清华团队此次通过材料复合与界面分子设计，首次在超薄厚度下实现硫化物电解质超长循环性能，成功解决高离子电导率与高机械稳定性的矛盾，以及电解质 - 电极界面副反应两大产业化核心瓶颈，为全固态电池商业化开辟关键路径，将推动硫化物路线成本下降与量产进程，助力我国在下一代电池技术领域巩固全球领先地位。