摘要

硫化物、卤化物复合固态电解质策略日渐推广。

在固态电池技术加速演进的背景下，卤化物固态电解质凭借独特优势正快速推进产业应用。作为下一代电池的关键材料，固态电解质的创新突破直接决定了固态电池的性能提升和商业化进程。

近年来，卤化物固态电解质逐渐成为固态电池材料体系创新的重要方向，引发产业链上下游的高度关注。

自2018年以来，学术界在卤化物固态电解质研究方面取得重要突破，使其室温离子电导率提升至个位数mS/cm，接近甚至超越传统液态电解质水平。这一进展，连同其优异的化学稳定性，尤其是与高电压正极材料的兼容性，使卤化物固态电解质在高能量密度电池中的应用潜力显著提升。

与硫化物固态电解质相比，卤化物电解质具备更宽的电化学稳定窗口，使其在固态电池设计中占据优势。近年来，复合固态电解质策略已成为行业共识，硫化物-卤化物复合体系的应用逐步增多。卤化物材料被用于富锂锰基、高镍三元等高压正极的包覆或涂覆改性，以拓宽电压窗口，并化硫化物固态电解质与正极材料的界面匹配。

据不完全统计，目前宁德时代、比亚迪、清陶能源、中创新航、一汽、湖南恩捷等锂电产业链企业均已积极布局卤化物固态电解质复合应用，推动该技术路线加速产业化落地。

专利信息显示，宁德时代、比亚迪、清陶能源等头部企业已在该领域进行前瞻性布局。例如，宁德时代的一项“掺杂型卤化物固态电解质”专利已于2025年1月获授权，旨在进一步提升离子导电率。

中创新航则重点探索卤化物电解质在优化硫化物电解质电化学窗口方面的作用，通过对高镍正极材料进行卤化物包覆，以提高离子电导率并优化界面特性。

相关实验数据显示，复合卤化物电解质后，电池首效可达92.8%，较单一硫化物体系提升近10%。此外，其自研卤化物电解质在实验室条件下的离子电导率已达8.2mS/cm，并在4.25V电压区间内展现出稳定的电化学特性。

一汽团队同样积极探索多电解质融合策略，并借助高通量分析筛选技术开发出离子电导率达4.6mS/cm的卤化物电解质。初步试验显示，在正极侧以20%比例掺杂卤化物电解质后，电池整体性能表现良好。

湖南恩捷股份则专注于硫卤化物复合固态电解质的研发，重点布局锂磷硫氯体系。恩捷股份表示，该类复合电解质在保持高离子电导率的同时，兼具优异的加工性能，并规避了重金属使用，具备较强的成本竞争力。

此外，恩捷股份还采用卤化物涂覆策略，以增强电解质膜的耐高压性能，以适配高电压富锂锰基正极。公司正计划于2026-2027年实现千吨级硫卤化物固态电解质量产，并推进超薄硫卤化物电解质膜的规模化生产。

整体来看，硫化物电解质虽然具备高离子电导率的优势，但化学稳定性相对较弱；卤化物电解质则在化学稳定性方面表现突出，但在成本和工艺难度上仍面临挑战。通过硫化物-卤化物复合应用，可在“高导电性+高稳定性”之间取得平衡，成为当前行业广泛认可的技术路径。

产业人士进一步指出，卤化物固态电解质的研发正从单纯提升离子电导率，逐步转向应用特性优化，包括增强对金属锂的稳定性、开发双离子掺杂技术，以及探索低成本、粘弹性制造工艺等方向。

然而，尽管卤化物固态电解质展现出广阔前景，仍面临诸多技术挑战。例如，其较高密度可能影响电池整体能量密度，溶剂稳定性相对较低，限制了其适用范围，此外，与集流体的反应性也需进一步优化。

从制备工艺来看，当前卤化物电解质主要依赖高温熔融、球磨或高能退火等复杂工艺，这些方法能耗较高，规模化生产难度较大，并可能引发材料结构损伤等副反应，增加制备复杂性。

为此，湿化学合成等新型制备方法正在不断优化。该方法有望实现低成本、可扩展制备，并精确控制晶体尺寸和质量，但仍需解决杂质控制及规模化生产等挑战。

作为固态电池领域的重要发展方向，卤化物固态电解质正吸引越来越多的产业关注和研发投入。尽管面临诸多挑战，但随着技术进步和产业化进程加速，该材料有望在下一代电池技术中发挥关键作用，助推电池性能与成本竞争力的进一步提升。