宁波东方理工大学(暂名)孙学良院士、李晓娜副教授团队和有研(广东)新材料技术研究院梁剑文团队在《Advanced Materials》期刊发表题为“Oxychloride Polyanion Clustered Solid-State Electrolytes via Hydrate-Assisted Synthesis for All-Solid-State Batteries”的研究论文， 提出了一种全新的、可扩展和节能的水合物辅助合成路线, 实现了对低成本的铝基氯氧化物的公斤级合成。

固态电解质(SSEs)是实现高能量密度全固态电池的核心技术。然而，目前常用的机械球磨和高温退火等合成方法效率较低，不适合大规模生产。氯氧化物 SSEs 因其宽电化学稳定窗口和与氧化物正极的良好兼容性，成为开发更安全高效储能系统的有力候选。然而，氯氧化物的研究尚处起步阶段，亟需深入探索其结构-性能关系并开发高效的合成策略。

本研究提出了一种基于碱氯化物、AlCl₃ 和 AlCl₃·6H₂O 反应的水合辅助合成方法，用于制备氯氧化物 SSEs。这种方法通用性强且可扩展，合成的铝基氯氧化物 SSEs 在 30°C 下展示了超过 1 mS cm⁻¹ 的高 Li⁺ 电导率。其结构为异质体系，包含纳米尺寸的类 LiCl 和 LiAlCl₄ 晶体，以及无定形 [AlaObClc](2b+c-3a)- 组分。研究发现，无定形结构中的聚阴离子通过削弱 Li⁺ 与 X⁻ 的相互作用，显著加速了 Li⁺ 的局部迁移。

通过公斤级反应以及锆基和钽基氯氧化物 SSEs 的合成，验证了这一合成技术的广泛适用性和实际价值。这一研究为氯氧化物 SSEs 提供了一条高效、可扩展的合成途径，同时推动了其在全固态电池中的应用潜力，为开发高性能储能材料奠定了重要基础。

宁波东方理工大学(暂名)科研助理王冠智、博士后张思蒙为论文共同第一作者，有研(广东)新材料技术研究院梁剑文研究员、孙学良院士、李晓娜副教授为论文共同通讯作者。

论文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.202410402