LISICON,锂超离子导体,是一种氧化物固态电解质,其包含的元素除锂外,还可以包含铝、锗、磷、氧、硫、硒、硅、钛、砷、铬等元素,随着技术不断进步,其配方不断改进,以提升综合性能。LISICON型固态电解质,具有离子导电性高、化学稳定性好、热稳定性好等优点,主要用于固态锂电池、固态电容器等制造领域。
在现阶段常见的二次电池产品中,锂电池凭借能量密度高、循环寿命长等优点,成为市场主导,下游应用范围极为广泛,涉及电子、汽车、储能、医疗设备、工业设备、航空航天、军工等领域。但锂电池也存在漏液、短路、易燃、易爆风险。将锂电池目前普遍采用的液态电解液替换为固态电解质成为提高其安全性的重要解决方案。
氧化物固态电解质通常具备离子导电率高、化学稳定性高等优点,且研发难度相对较低,是目前固态电解质的主流技术路线,细分产品主要有钙钛矿型、石榴石型、锂磷氧氮型(LiPON)、NASICON型、LISICON型等,各有优缺点。与其他氧化物固态电解质相比,LISICON型固态电解质室温下电导率较低,对金属锂稳定性较差,合成工艺控制要求高,生产成本较高,目前商业化应用受到一定限制。因此LISICON型固态电解质技术研究还在不断深入。
在我国,LISICON型固态电解质相关研究机构主要有华中科技大学、广西科技大学、西安电子科技大学等。2020年9月,西安电子科技大学公开了“一种O2‑和F‑协同掺杂的LISICON型固体电解质材料及其制备方法”的发明专利;2022年6月,华中科技大学、广西科技大学科学家系统综述LISICON、Thio-LISICON、LGPS类型固态电解质的研究进展,发表于《先进功能材料》。
新思界
行业分析人士表示,LISICON型固态电解质是氧化物固体电解质中较具发展前景的产品之一,我国已有布局企业。赣锋锂业集团股份有限公司是一家锂生态企业,业务涉及锂的开发、深加工、冶炼、电池制造等环节,在锂电池制造方面,已经布局固态锂电池产品,固态电解质为自研,包括GARNET型、LISICON型。