硫化物固态电池凭借高离子电导率（达 10⁻² S/cm 级）及与金属锂负极的良好相容性，成为下一代高能量密度电池的核心方向。

但硫化物固态电解质（SSE）在制备与应用中面临材料稳定性差、界面失效、电极结构设计复杂及大规模生产工艺缺失等瓶颈。

图为：博亿硫化物固态电解质产线解决方案示意图

本文结合前沿研究与工业实践，解析技术挑战与突破路径，为产业化提供参考。

1.化学稳定性不足

硫化物 SSE（如硫银锗矿型、锂磷硫族化物）在空气中易与 H₂O/O₂反应，24 小时离子电导率骤降 4 个数量级，并释放剧毒 H₂S 气体。

图为：博亿硫化物固态电解质产线解决方案计量配料段示意图

本质是硫族元素高极化率致 SSE 易受质子攻击，晶格中锂离子易迁移加剧界面反应。

2.机械性能缺陷

硫化物颗粒粒径影响机械稳定性。Li₁₀GeP₂S₁₂颗粒粒径＞1 μm 时，受力 78 秒现微裂纹；＜1 μm 时，受力 291 秒仍完整。

复合正极中 5 μm 粒径 SSE 颗粒形成 1.1 μm 孔隙，阻碍 Li⁺传输，因此需要更小粒径（小于 2.5 μm）的颗粒来填充孔隙 。  

图为：博亿硫化物固态电解质产线解决方案干燥段示意图

3.大规模生产瓶颈

传统固相烧结法能耗高、结晶度难控；机械球磨法（如博亿砂磨机 ）制备小粒径颗粒时，平衡粒径减小与电导率保持是量产关键。 

4.粒径精准调控

博亿砂磨机通过对转速、研磨介质粒径与填充比的调控，实现粒径与结晶度平衡。

以Li3PS4合成举例，转速 1200 r/min、研磨介质 10 mm、填充比 0.3 时，中值粒径降至 4.9 μm，合成时间从 5 天缩至 3 小时。

图为：博亿硫化物固态电解质产线解决方案研磨段示意图

该BOYEE-NMM机型砂磨机配备智能温控系统（温度波动 ±1℃）与耐磨转子组件，通过低温冷却技术，避免球磨超 50 小时后粒径不再减小及电导率降至原值 1/3 的问题，抑制界面电阻增加与溶剂残留。 

未来，可从元素掺杂、表面改性、制备工艺优化等方向提升硫化物化学、电化学稳定性，如掺杂金属元素改善性能，化学改性颗粒表面抑制副反应，精准控制烧结参数提高结晶度与纯度。

图为：博亿硫化物固态电解质产线解决方案示意图

同时，持续探索新型包覆材料与方法，在不损害电化学性能前提下，进一步提升硫化物固态电解质性能，推进其产业化进程。 

参考文献（文中数据引用标注）：25 Zhao et al., Nature Energy, 202426 Hofer et al., Advanced Materials, 202331 Li et al., Journal of The Electrochemical Society, 2025