中国粉体网讯 将锂离子电池中易燃的有机液态电解质替换为不可燃的无机固态电解质之后而构筑的全固态电池，有望打破锂离子电池安全性和能量密度不可兼得的瓶颈，但固态电解质过高的成本严重阻碍了全固态电池的商业化。
2021年，中国科学技术大学马骋教授开发了锆基氧氯化物固态电解质，首次达到了适合商业化的原材料成本。经过近年的研究，锆基氧氯化物固态电解质在维持成本优势的前提下，其各方面的性能都获得了较大提升，展现出越来越强的竞争力。
2021年7月20日，马骋教授团队设计并合成了一种新型氯化物固态电解质—氯化锆锂（Li2ZrCl6）。这一材料成功将50微米厚度时的原材料成本降低至1.38美元/平方米，罕见的远远低于10美元/平方米这一确保全固态电池市场竞争力的阈值，而此前最廉价的氯化物固态电解质相对应的成本为23.05美元/平方米，远远超过这一阈值。除此之外，氯化锆锂在湿度高达5%（对应露点-15℃）时仍保持稳定，因此其合成和储存对气氛的要求并不苛刻，进一步降低了生产成本。该成果以“A cost-effective and humidity-tolerant chloride solidelectrolyte forlithium batteries”为题发表在国际著名学术期刊Nature Communications上。
2023年6月27日，马骋教授团队报道了一种新型固态电解质——氧氯化锆锂，它的综合性能和目前最先进的硫化物、氯化物固态电解质相近，但成本不到后者的4%，很适合产业化应用。该成果以“A cost-effective, ionically conductive and compressible oxychloride solid-state electrolyte for stable all-solid-state lithium-based batteries”为题发表在国际著名学术期刊Nature Communications上。
2024年6月30日，中国科学技术大学马骋教授开发了一种新型硫化物固态电解质。这种固态电解质在展示硫化物固态电解质固有优势的同时，实现了其它硫化物固态电解质所无法达到的极其低廉、适合商业化的成本。该成果以“A Cost-Effective Sulfide Solid Electrolyte Li7P3S7.5O3.5 with Low Density and Excellent Anode Compatibility”为题发表在国际学术期刊Angewandte Chemie International Edition上。
2026年1月8日，马骋教授团队针对全固态电池在循环时因为需要维持良好界面接触而过于依赖外部压力、难以实际应用的问题提出了一种低成本的解决方案——一种新型氧氯化物固态电解质1.4Li2O-0.75ZrCl4-0.25AlCl3（LZACO）。该成果以“Mechanically compliant and cost-effective 1.4Li2O-0.75ZrCl4-0.25AlCl3 solid electrolyte for all-solid-state batteries with improved cycling stability”为题发表在国际著名学术期刊Nature Communications上。
中国粉体网将于2026年3月18日在安徽·合肥举办第二届全固态电池技术交流大会。本次大会将继续秉持产学研融合的宗旨，深度聚焦全固态电池的规模化量产路径与干法电极的产业化应用。届时，中国科学技术大学马骋教授将作题为《兼具成本和性能优势的锆基氧氯化物固态电解质》的报告。马骋教授将介绍团队在锆基氧氯化物固态电解质领域最新的研究进展。
专家简介：马骋，中国科学技术大学材料科学与工程系教授、博士生导师、中组部海外高层次人才引进计划入选者。马骋教授于2006年在清华大学（北京）获得学士学位，2012年在美国爱荷华州立大学获得博士学位，2012-2013年和2013-2016年分别在爱荷华州立大学和美国橡树岭国家实验室进行博士后研究，2016年加入中国科学技术大学，任教授、博士生导师。马骋教授长期聚焦全固态电池关键材料和器件的研究，是锆基氧氯化物固态电解质的发现者；此类固态电解质克服了全固态电池电解质成本过高、难以商业化的瓶颈。马骋教授近五年的主要成果以通讯作者发表在Nature Materials, Nature Chemistry, Nature Communications等国际高影响力期刊上；2024年，马骋教授和梁文峰、王兴兴等一起被观察者网选为全国29位年度科创人物之一。
信息来源：中国科学技术大学官网、中国科学技术大学先进技术研究院、能源学人
（中国粉体网编辑整理/苏简）
注：图片非商业用途，存在侵权告知删除！
