全固态电池是下一代动力电池的核心发展方向，其中硫化物体系凭借媲美液态电解液的离子电导率、优异的冷压加工性，被公认为最接近量产落地的技术路线。但长期以来，极高的生产成本始终是其商业化的最大死穴。目前硫化物电解质的生产成本超过1000美元/公斤，远高于50美元/公斤的商业化准入门槛，而成本高的核心根源在于核心原料硫化锂，其占电解质总成本的比例接近90%。

近期，宁波东方理工大学团队的最新研究成果登上国际顶级化学期刊《Angewandte Chemie》（Angew. Chem. Int. Ed. 2026, e8115835）。团队开发出全新的低成本硫化锂制备路线，将硫化物电解质的总成本最高降低88.5%，同时实现电解质室温离子电导率突破11mS/cm，电池循环800圈容量保持率超94%，为硫化物全固态电池的产业化扫清了最核心的成本障碍。

图1. 硫化锂（Li₂S）的合成与表征。(a) 合成装置与反应路径示意图；(b) 公斤级硫化锂合成实物图；(c、d) 自制硫化锂（Li2S-HM）与商用硫化锂（Li2S-CM）的粒径分布。

01从根源破局

硫化锂的低成本规模化制备，是硫化物固态电池产业化的第一道关卡。传统硫化锂制备工艺存在难以调和的矛盾：金属锂与硫直接反应的方法原料成本极高，反应过程存在热失控风险；氢氧化锂与硫化氢中和的方法需处理剧毒腐蚀性气体，安全管控成本高；其余还原法、液相法普遍存在转化率低、能耗高、需要复杂提纯工序的问题，最终导致硫化锂的价格始终居高不下。

团队跳出传统制备思路，开发出全新的分步复分解反应路线，采用工业级碳酸锂与硫氰酸铵作为核心原料。两种原料均为大宗工业产品，成本分别仅为8.56美元/公斤与3.56美元/公斤，远低于传统制备路线的原料成本。该反应的核心优势在于所有副产物均为气态，无需任何后续提纯工序，一步反应即可得到高纯度硫化锂，工艺简单可直接实现公斤级量产。

最终制备的硫化锂纯度达97.03%，接近商用99.5%纯度产品的性能水平，且颗粒更细更均匀，比表面积更高，更适配后续硫化物电解质的合成需求，完全满足工业化生产的原料要求。

图2. 硫化物电解质的合成与表征： (a、b) Li5.4PS4.6Cl0.8Br0.8（LPSCB） 样品与 (c、d) Li5.4PS4.6Cl1.6 (LPSC) 样品的X射线衍射图精修结果及晶体结构模型。

02性能不降反升

离子电导率突破11mS/cm

绝大多数低成本材料方案，往往以牺牲核心性能为代价。这项研究彻底打破了这一固有规律，用低成本自制硫化锂合成的硫化物电解质，核心性能达到国际领先水平。

团队用自制硫化锂合成了两种主流硫化物电解质，其中氯溴共掺杂的LPSCB电解质，室温离子电导率达到11.33mS/cm，远超传统液态电解液的离子传导水平，是目前公开报道中性能最优的硫化物电解质之一；单氯掺杂的LPSC电解质，室温离子电导率也达到7.94mS/cm，完全满足全固态电池的使用需求。两种电解质的电子电导率均维持在10-8 S/cm量级，不存在额外的自放电风险。

电池性能测试结果显示，两种电解质搭配高镍正极组装的全固态电池，0.1C倍率下放电容量分别达到192.2mAh/g与198.8mAh/g，1C倍率下循环800圈后，容量保持率分别达到94.85%与94.89%，无明显衰减。团队还成功制备了全固态软包电池，在3C高倍率下仍能保持稳定的容量发挥，充分验证了技术的实用化潜力。

03成本直降88%

这项研究最核心的产业化价值，是真正将硫化物电解质的成本打到了行业公认的商业化区间内，从根源上解决了量产的最大痛点。

团队开展了系统的技术经济分析，结果显示，采用新型硫化锂制备的LPSCB与LPSC电解质，总成本分别从传统工艺的345美元/公斤与328美元/公斤，降至46美元/公斤与39美元/公斤，成本降幅分别达到86.6%与88.5%，直接低于50美元/公斤的商业化准入门槛。更关键的是，硫化锂在电解质总成本中的占比，从传统的近90%降至15.8%到25.6%，彻底摆脱了硫化锂对电解质成本的制约。

图3. 可行性与技术经济性分析。(a-g) 不同硫化锂合成方法六项指标的雷达图；(h) 不同合成工艺制备硫化锂的成本估算；(i) 固态电解质与同类商用产品的成本变化趋势对比；(j) 硫化锂在 LPSCB、LPSC 固态电解质中的成本占比变化。

团队通过六维度评估体系，对所有主流硫化锂制备路线进行了系统对比。这项新方案在原料成本、生产安全性、工艺可放大性、产品纯度、生产能耗、环保性六个核心维度，均展现出均衡且领先的综合优势，是目前最适合工业化大规模推广的硫化锂制备技术路线。

硫化物全固态电池的商业化进程，过去始终卡在成本与性能的平衡上。行业过去十余年的研发，大多集中在电解质性能优化与界面改性上，始终没有突破最上游原料的成本瓶颈。这项研究从最基础的原料制备环节入手，用简单、高效、可直接放大的工艺，同时实现了成本的大幅下降与性能的显著提升，真正打通了硫化物固态电池从实验室走向量产的关键堵点。随着这项技术的产业化落地，硫化物全固态电池的商业化进程将大幅加速，高安全、高能量密度的全固态动力电池走进消费市场的节点，将比行业预期来得更早。

光年固科

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