氧氯化锆锂(LiZrClO),简称LZCO,别名氧氯锆锂、氯氧化锆锂,是一种固态电解质,属于氧-卤化物固态电解质,具有离子电导率高、化学稳定性好、成本低等特点。
固态电解质产品类型中,硫化物固态电解质化学稳定性较差、成本较高,氧化物固态电解质脆性大、室温下离子电导率相对较低,卤化物固态电解质空气稳定性较差、锂金属负极兼容性较差、成本高。其中,氯化锆锂(LZC)固态电解质综合性能较优,但离子电导率依然偏低。
2023年6月,中国科学技术大学马骋教授开发出一种新型固态电解质“氧氯化锆锂”,其综合性能与当时最先进的硫化物、氯化物固态电解质相近,但成本不到后者的4%,相关研究成果发表于《自然·通讯》期刊。
液态锂离子电池存在能量密度难以进一步提升、安全风险较高等不足之处,全固态锂电池采用固态电解质来替代液态电解液,能够提高电池的能量密度、循环寿命、安全性,成为锂电池发展趋势。固态电解质是全固态锂电池的核心材料之一,需兼顾性能与成本优势,才能够促进全固态锂电池产业化发展。LZCO固态电解质符合固态电解质的性能与成本要求,未来市场发展潜力巨大。
LZCO固态电解质可以用于动力电池、储能电池等制造领域。根据中国汽车动力电池产业创新联盟数据显示,2025年1-9月,我国动力和其他电池累计产量达1121.9GWh,同比增长51.4%;动力电池累计装车量493.9GWh,同比增长42.5%。
当前,动力电池的续航能力与安全性仍是制约电动汽车市场发展的主要因素,全固态锂电池成为电动汽车动力电池的重要升级方向,根据国内企业布局,我国有望在2027年实现全固态锂电池小批量生产。未来随着全固态锂电池产业化,综合性能优异的LZCO固态电解质市场需求有望快速释放。
新思界
行业分析人士表示,在我国,三祥新材股份有限公司正在积极开展LZCO固态电解质的研发和生产,并且拥有主要原料四氯化锆的生产与供应能力。此外,深圳毅华新能源有限公司、湖南毅华新能源有限公司申请了“一种氯氧化锆锂固态电解质的制备方法”专利,山东新蔚源新材料有限公司申请了“一种掺杂钽的氧氯化锆锂固态电解质及其合成方法”专利。
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