Nature论文背后：一项新材料突破后，通向电芯的工艺链
中国能源产业发展网 发布时间：
2026-11-11 10:43
【中国能源产业发展网】获悉，2026年1月8日，中国科学技术大学马骋教授团队的全固态电池研究成果在线发表于《自然·通讯》（Nature Communications）。论文报道了一种名为LZACO（1.4Li₂O-0.75ZrCl₂-0.25AlCl₃）的非晶态氧氯化物固态电解质，在机械顺应性、离子电导率和综合成本三个维度同时实现突破。
在固态电解质研究中，离子电导率长期被视为最核心指标，但决定一颗电芯能否长期稳定循环的，还有固—固界面能否在反复充放电中持续保持接触。液态电解质可自发流动、浸润并填充电极表面缝隙；固态电解质不具备这种能力，充放电过程中电极活性材料反复体积胀缩，若电解质刚性过高、无法跟随形变，界面就会剥离、产生空隙，导致接触内阻上升、容量衰减。
马骋团队给出的解决方案，是让材料本身“柔软”下来。LZACO作为一种非晶态氧氯化物固态电解质，硬度仅0.22GPa、杨氏模量仅1.41GPa，相比主流无机固态电解质，杨氏模量不到其25%、硬度不到其10%，可变形性远超同类材料。它无需很高外部压力，就能通过塑性形变持续贴合电极颗粒，让电芯所需堆叠压力降至5MPa，并在5MPa下实现数百次稳定循环。
成本是另一项重要突破。通过优化合成路径，LZACO的综合生产成本降至43.70美元/升，低于93.50美元/升的商业化合理阈值。论文的成本测算不仅计入原材料，还覆盖设备折旧、能源消耗、人员投入与厂房占用等完整环节，说明这一成本优势是在接近真实生产的条件下成立的。
从学术意义看，LZACO首次在同一种材料上同时实现高机械顺应性、高离子电导率和低成本三个目标，打破了以往“性能与成本不可兼得”的困局。材料突破最终需落地到可循环的电芯上，论文Methods部分明确记载，研究团队在软包电池制备中采用了干法成膜工艺（dry-film processing），PTFE粘结剂用量仅0.5wt%。
干法工艺不使用溶剂，依靠PTFE在剪切作用下纤维化，将电解质粉末辊压成自支撑膜，流程更短，对水氧敏感材料的兼容性更好，为材料优势提供了从粉末到电芯的验证路径。
【来源：中国经济新闻网】
【编辑：小能】
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