韩国生产技术研究院15日表示，已开发出一种可同时提升离子电导率和空气稳定性的硫化物固态电解质。由该院低碳能源组Kim Tae-hyo首席研究员领衔的团队介绍，新材料的离子电导率较现有材料提升77倍，同时将有毒硫化氢释放量减少40%。

在全固态电池中，固态电解质负责锂离子在正负极之间的传导。其中，硫化物材料因离子传导性能较好，被视为最具潜力的技术路线之一。

此次研究聚焦于硫化物固态电解质Li₆PS₅I（Li6PS5I）。该材料制备成本较低，且与锂金属接触时可形成碘化锂（LiI）纳米保护层，有助于提升电芯稳定性。但其缺点也较为明显：一方面离子电导率在同类硫化物电解质中相对偏低，另一方面在潮湿环境下容易释放有毒硫化氢。

为解决上述问题，研究团队在Li₆PS₅I中引入氯（Cl）、锑（Sb）和氧（O）三种元素进行协同改性。其中，氯可改变材料内部的原子排列，促进锂离子迁移；锑和氧则有助于形成耐湿性更强的键合结构，从而抑制材料分解和硫化氢生成。

研究团队对三种元素的配比进行了逐步优化，并对不同组分开展对比验证，最终筛选出在离子电导率和结构稳定性之间达到最佳平衡的配方。实验结果显示，新材料的离子电导率达到1.158 mS/cm，为现有材料的77倍；在相对湿度30%的环境下，硫化氢释放量减少40%，耐湿性明显提升。进一步测试还显示，在相对湿度50%的环境中暴露24小时后，现有材料已出现泥化，而新材料仍保持固态。

在与锂金属的界面稳定性方面，新材料也表现出更优性能。团队表示，电池内部在接近短路前的极限电流值较现有材料提高86%，并验证其在与锂金属接触的状态下可稳定运行超过2000小时。

研究团队随后在加压条件下组装电芯，并对循环性能进行了验证。采用新型固态电解质的全固态电池初始放电容量为158.4mAh/g，较基于现有Li₆PS₅I的电池（134.5mAh/g）提升18%；在100次充放电循环的耐久测试中，同样保持稳定运行。

Kim Tae-hyo首席研究员表示，此次成果证明了在硫化物固态电解质中同步提升性能与稳定性的可行性。下一步，团队计划向本土材料、零部件及设备企业推进技术转移，以加快全固态电池商业化进程。相关研究成果已发表于化工领域国际期刊《Chemical Engineering Journal》。