锂锗磷硫（LGPS）是代表性硫化物固态电解质产品之一 技术研究不断深入
锂锗磷硫（LGPS）是代表性硫化物固态电解质产品之一 技术研究不断深入
锂锗磷硫，化学式为Li10GeP2S12，英文简称LGPS，是一种代表性硫化物固态电解质，外观为灰白色至深灰色固体粉末状。
全固态锂电池是传统液态锂离子电池升级趋势，能够提高能量密度、循环寿命、安全性等性能，并且体积小、重量轻，其电极材料、电解质材料全部采用固态材料。在锂电池中，电解质的作用是在正负极之间传导离子，全固态锂电池所使用的固态电解质需要具备离子传导性优、与负极材料不产生界面电化学反应等特点。
硫化物固态电解质是全固态锂电池电解质的主流技术路线，而LGPS是最具代表性的产品之一。根据新思界产业研究中心发布的《2024-2029年中国锂锗磷硫（LGPS）行业市场深度调研及发展前景预测报告》显示，2011年，LGPS被开发问世，其具备室温下高离子电导率特点，与现阶段常见的有机液体电解质（OLEs）接近，并且在低温条件下仍能够保持良好离子电导率，明显优于OLEs。LGPS还具有电子电导率低、电导活化能低的特点，可实现大容量输出，是一种优良的固态电解质产品。
但LGPS也存在缺点。为提高容量，全固态锂电池负极材料会采用金属锂，LGPS会与锂金属负极发生界面电化学反应，产生固体电解质界面非活性锂（SEI-Li），导致全固态锂电池性能下降。此外，LGPS还存在结构稳定性较差的问题。因此LGPS技术研究还在不断深入，例如可以通过掺杂其他元素的方式来提高结构稳定性，利用表面修饰工艺稳定金属锂负极避免发生反应等。
在海外，LGPS相关研究机构主要有德国吉森大学、德国布伦瑞克工业大学、美国马里兰大学帕克分校等；在我国，LGPS相关研究机构主要有中国科学院精密测量科学与技术创新研究院、中国科学院大学、厦门大学等。
哈佛大学团队采用石墨层将固态电解质LGPS与金属锂负极进行分隔，有效避免了LGPS与金属锂之间直接接触发生界面电化学反应，并提高了临界电流密度，抑制了锂枝晶生长。
新思界行业分析人士表示，现阶段，全固态锂电池尚未实现规模化生产与应用，主要是因为固态电极、固态电解质以及二者之间相容性依然存在问题，但研究正在不断深入。LGPS是目前已开发问世的室温下离子电导率最高的硫化物固态电解质，未来随着相关瓶颈问题逐步突破，将拥有广阔发展前景。在我国，已有企业实现LGPS生产，但主要用于科研领域，尚未实现大批量供货。