鑽石舞台

隨着化石能源日漸枯竭和環境污染問題日益嚴峻，實現低碳綠色經濟和進行能源轉型成為世界各國發展的必然趨勢。鋰離子二次電池作為一種可循環清潔能源自問世以來便得到了廣泛關注。傳統鋰離子電池採用碳酸酯類的有機液體電解質，存在穩定性差、易腐蝕、易泄露、易燃易爆的缺點，引起安全事故頻繁發生。全固態鋰離子電池採用無機固態電解質、聚合物固態電解質或複合固態電解質，具有不易燃、無腐蝕性和不易揮發的優點，確保了更高的安全性，大大降低了鋰電池的安全隱患，同時固態電解質具有更寬的電化學穩定窗口和超寬的可耐受溫度範圍，極大豐富了鋰離子電池的應用場景。

近日，華中科技大學常海欣教授與廣西科技大學陶勃然博士系統綜述了LISICON、Thio-LISICON、LGPS類型固態電解質的研究進展。固態電解質雖然具備諸多優點，但存在離子電導率低的弊端，極大限制了其實際應用。直至2011年，Li10GeP2S12(LGPS)的橫空出世，將固態電解質的離子電導率提升到了與液體電解質相媲美的程度，從而引起廣大研究者的目光。本文從晶體結構角度出發，概括了LISICON、Thio-LISICON、LGPS類固態電解質的演變發展歷程。詳細闡述了固態電解質中鋰離子的傳輸機制和快離子電導率固態電解質的晶體結構特徵。歸納了固態電解質在全固態鋰電池應用中所面臨的問題，並且針對性的給出了解決策略。最後總結了LGPS類固態電解質在全固態鋰電池中的應用情況，並且對無機固態電解質未來的發展提出了展望。

作者簡介：

陶勃然，廣西科技大學助理研究員。2019年畢業於重慶大學材料科學與工程專業，獲工學博士學位。現為華中科技大學訪問學者，主要研究方向為新能源材料、材料微觀結構表徵分析、二維電子和光電子器件等。

常海欣，華中科技大學教授。2007年畢業於中國科學院金屬研究所，獲材料科學博士學位。2007-2011年先後於清華大學化學系、香港理工大學納米技術中心、日本東北大學工作。2012年加入日本東北大學，任助理教授。2014年加入華中科技大學，任教授。2020和2021年Elsevier highly cited Chinese researchers，發表論文80餘篇，引用5500餘次，主要研究方向為二維/量子材料與物理、二維/量子電子學與光電子學、新能源材料與器件等。