名古屋工業大學於日前發表，利用高成形性氯化物固態電解質材料，實現了鋰金屬電極的穩定充放電循環。研究團隊為了只需要壓粉就能實現堅固的固體-固體接合的目標，對於高成形性固態電解質材料進行了探索，因此做為對傳導鋰離子必要之Counter Anion，將目光投向了氯化物離子。
研究團隊利用第一原理計算與古典力場計算，對既有材料資料庫中收錄的所有鋰氯含有化合物，進行了離子傳導性、成形性、熱力學穩定性等的物性值計算，而所有的指標顯示出最有希望的物質則是單斜晶LiAlCl4，且確認LiAlCl4的構造在既有的Lithium site之間的寬廣空間中存在了鋰離子傳導路徑，若能在此路徑上佔有鋰離子的話，就能發現高度離子傳導。因此研究團隊為了將鋰離子予以非定域化(Delocalization)，讓鋰離子也能存在於傳導路徑中的site，因此採用了機械化學(Mechanochemical)合成法。
利用機械化學合成出來的LiAlCl4透過X射線繞射量測法與鋰核的核磁共振光譜法，確認除了具有同樣的單斜晶構造，亦有鋰離子存在於一部分傳導路徑的構造。此外，此壓粉體擁有94%的高相對密度，透過鬆弛時間分布法(Distribution of Relaxation Time)之電氣化學阻抗分析，確認固體-固體間的僅有電阻(7.5%)，在離子傳導之際可予以忽略，相較於既有的氧化物材料，呈現高出1位數以上的離子傳導性。以使用鋰金屬電極之電池的固態電解質材料而言，目前主要研究對象有石榴石型(Garnet)氧化物電解質材料，其相對密度為63%，固體-固體之間的電阻比例佔整體的99.9%，由此可知，新材料具有高度成形性。
利用這些固態電解質材料應用於鋰金屬電極的全固態電池之後，相對於既有的氧化物電解質材料在第一次的充放電循環即出現短路現象，本研究中的氯化物材料則實現了70次循環的穩定充放電。此外，新開發的氯化物材料也具有高耐氧化性，因此在正極採用高電位材料的話，將可望進一步實現新一代高能量密度之全固態電池的開發。