清华大学南策文院士团队在硫化物固态电池领域的最新技术突破

技术突破核心内容

清华大学材料学院南策文院士、沈洋教授团队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，其核心性能指标与技术创新如下：

关键性能参数

室温离子电导率：达 1.2 mS/cm，显著优于同类硫化物电解质；

循环寿命：在 1.0 mA/cm² 电流密度下循环 20000 次后容量保持率 71%，为目前全球全固态电池最长循环记录；

厚度与机械性能：厚度仅 30-40 微米，兼具高柔韧性与抗形变能力，可弯曲折叠。

技术创新点

复合结构设计：通过静电纺丝 - 渗透 - 热压法制备，硫化物颗粒均匀填充于 P (VDF-TrFE) 多孔框架中，形成 “刚柔并济” 的复合界面；

界面兼容性突破：利用 P (VDF-TrFE) 极性基团与硫化物表面的强相互作用，抑制硫化物与正负极的副反应，实现全固态电池界面稳定；

高承载量制备：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 390 Wh/kg。

产业化进展

工艺验证：已完成软包全固态电池的规模化制备工艺验证，为卷对卷量产奠定基础；

学术影响力：相关成果以封面文章形式发表于《Advanced Energy Materials》，被国际同行评价为 “硫化物基全固态电池产业化的关键技术突破”。

技术背景与行业意义

硫化物固态电解质因高离子电导率成为全固态电池的主流方向，但存在机械脆性大、界面稳定性差等问题。该团队通过材料复合与界面分子设计，首次实现硫化物电解质在超薄厚度下的超长循环性能，解决了硫化物电解质产业化的两大核心瓶颈 ——高离子电导率与高机械稳定性的矛盾、电解质 - 电极界面副反应。

该技术突破为全固态电池商业化提供了关键路径，预计将推动硫化物路线成本下降与量产进程，加速我国在下一代电池技术领域的全球领先地位。

来源丨华清锂电