研究人员正在积极研究不易燃的固体电解质，作为锂离子电池中常见液体电解质的更安全的替代品，锂离子电池容易起火和爆炸。

虽然硫化物基固体电解质表现出优异的离子电导率，但它们与高能量密度电池所需的高压正极材料的化学不稳定性阻碍了它们的商业可行性。因此，人们对基于氯化物的固体电解质越来越感兴趣，因为它们具有很强的粘合性能，因此在高电压条件下保持稳定。

韩国科学技术研究院宣布，由储能研究中心的SeunghoYu博士、计算科学研究中心的SangSooHan博士和劳伦斯利弗莫尔国家实验室的BrandonWood博士领导的KIST-LLNL联合研究小组实验室(LLNL)通过计算科学开发出一种氟取代的高压稳定氯化物基固态电解质。该研究成果发表在《ACSEnergyLetters》杂志上。

LLNL是美国国家核安全管理局下属的领先国家实验室，以其卓越的超级计算设施而闻名。自2019年以来，KIST和LLNL一直在二次电池领域开展合作研究。

为了提高氯化物基固体电解质(Li3MCl6)的高压稳定性，研究团队提出了用氟(F)替代的氯化物基固体电解质(Li3MCl5F)的优化组成和设计原理，具有很强的化学键合能力。

对于KIST提出的提高氯化物固体电解质高压稳定性的策略，LLNL利用其尖端的超级计算资源进行了计算，并在KIST进行了后续的实验验证。合作研究团队采用了一种经济有效且节省时间的策略，其中计算科学指导初始材料设计，然后进行严格的实验室验证。

根据研究团队提出的设计原理合成的氯化物基固体电解质被应用于全固态电池，以评估其在高电压条件下的电化学稳定性。

令人印象深刻的是，它表现出超过4V的高电压稳定性，可与商用液体电解质锂离子电池相媲美。因此，氟(F)取代的氯化物基固体电解质有望取代在高电压下不稳定的硫化物基固体电解质，加速全固态电池的商业化。

韩美联合研究小组将对材料的合成工艺以及电极和电池制造工艺的优化进行后续研究。这些共同努力旨在加速全固态电池的商业化。