锂磷硫（LPS）属于硫化物固态电解质 Li7P3S11是代表性产品

　　锂磷硫（LPS），为非晶态材料，是硫化物固态电解质代表性产品之一，具有热稳定性好、成本较低等优点，在固态电解质中离子电导率较高，但与其他硫化物固态电解质相比离子电导率偏低，同时还具有界面电阻较高的缺点。LPS代表性产品主要包括Li7P3S11、Li3PS4等。

 

　　根据新思界产业研究中心发布的《2024-2029年中国Li7P3S11行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示，Li7P3S11是最具代表性的LPS硫化物固态电解质，为无定形的玻璃陶瓷相固态电解质，属于三斜晶系，具有室温离子电导率较高、电化学窗口较宽、电子电导率低等特点，在200℃左右温度条件下物相稳定，超过250℃物相会产生变化，280℃时可以结晶化。

 

　　与另一代表性硫化物固态电解质锂锗磷硫Li10GeP2S12（LGPS）进行对比，LGPS构成元素中含有锗（Ge），锗在地壳中含量较多但分布分散，是一种稀散金属，是重要的不可再生战略资源，价格较高，规模化应用存在成本限制，而Li7P3S11成本相对较低，利于规模化应用。

 

　　Li7P3S11可以采用熔融萃取法、机械球磨法、液相合成法等工艺进行制备。与LGPS相比，Li7P3S11离子电导率较低，需要进行改性，主要是掺杂其他硫化物或者氧化物、卤化物等，以及利用热压致密化工艺，进行性能优化。

 

　　为提高能量密度、容量，全固态锂电池负极材料通常采用金属锂，其电化学可逆性较差，锂会溶出导致电子-离子通路断开，从而形成非活性锂金属，即死锂。Li7P3S11作为固态电解质，与金属锂负极接触会形成死锂，进而使金属锂负极失活，导致全固态锂电池性能下降。可以通过负极界面修饰，在金属锂负极表面覆盖界面保护层来避免这一问题。

 

　　Li3PS4是另一种LPS产品，离子电导率较高，电化学窗口较宽，空气化学稳定性好，具有多种晶体结构，不同晶体结构会对离子电导率产生影响。日本大阪公立大学研究小组在室温下快速加热结晶Li3PS4，首次成功稳定了具有高离子电导率的Li3PS4（α-Li3PS4）的高温相。

 

　　根据新思界产业研究中心发布的《2024-2029年中国锂磷硫（LPS）行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示，在我国，LPS硫化物固态电解质相关研究机构主要有中国科学院物理研究所、中国科学技术大学、华中科技大学、吉林大学、厦门大学等。华中科技大学研究团队在《无机化学学报》上发表“Li7P3S11电解质的合成、传导及应用”的论文。

 

　　新思界行业分析人士表示，与氧化物固态电解质、聚合物固态电解质相比，硫化物固态电解质通常具有更高的离子电导率，商业化应用前景广阔。但与其他类型的硫化物固态电解质相比，LPS离子电导率较低，虽然未来应用潜力大，但性能还需持续优化。

 

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