硫化物固態電池憑借高離子電導率（達 10?2 S/cm 級）及與金屬鋰負極的良好相容性，成為下一代高能量密度電池的核心方向。

但硫化物固態電解質（SSE）在制備與應用中面臨材料穩定性差、界面失效、電極結構設計復雜及大規模生產工藝缺失等瓶頸。

圖為：博億硫化物固態電解質產線解決方案示意圖

本文結合前沿研究與工業實踐，解析技術挑戰與突破路徑，為產業化提供參考。

1.化學穩定性不足

硫化物 SSE（如硫銀鍺礦型、鋰磷硫族化物）在空氣中易與 H?O/O?反應，24 小時離子電導率驟降 4 個數量級，并釋放劇毒 H?S 氣體。

圖為：博億硫化物固態電解質產線解決方案計量配料段示意圖

本質是硫族元素高極化率致 SSE 易受質子攻擊，晶格中鋰離子易遷移加劇界面反應。

2.機械性能缺陷

硫化物顆粒粒徑影響機械穩定性。Li??GeP?S??顆粒粒徑＞1 μm 時，受力 78 秒現微裂紋；＜1 μm 時，受力 291 秒仍完整。

復合正極中 5 μm 粒徑 SSE 顆粒形成 1.1 μm 孔隙，阻礙 Li?傳輸，因此需要更小粒徑（小于 2.5 μm）的顆粒來填充孔隙 。  

圖為：博億硫化物固態電解質產線解決方案干燥段示意圖

3.大規模生產瓶頸

傳統固相燒結法能耗高、結晶度難控；機械球磨法（如博億砂磨機 ）制備小粒徑顆粒時，平衡粒徑減小與電導率保持是量產關鍵。 

4.粒徑精準調控

博億砂磨機通過對轉速、研磨介質粒徑與填充比的調控，實現粒徑與結晶度平衡。

以Li3PS4合成舉例，轉速 1200 r/min、研磨介質 10 mm、填充比 0.3 時，中值粒徑降至 4.9 μm，合成時間從 5 天縮至 3 小時。

圖為：博億硫化物固態電解質產線解決方案研磨段示意圖

該BOYEE-NMM機型砂磨機配備智能溫控系統（溫度波動 ±1℃）與耐磨轉子組件，通過低溫冷卻技術，避免球磨超 50 小時后粒徑不再減小及電導率降至原值 1/3 的問題，抑制界面電阻增加與溶劑殘留。 

未來，可從元素摻雜、表面改性、制備工藝優化等方向提升硫化物化學、電化學穩定性，如摻雜金屬元素改善性能，化學改性顆粒表面抑制副反應，精準控制燒結參數提高結晶度與純度。

圖為：博億硫化物固態電解質產線解決方案示意圖

同時，持續探索新型包覆材料與方法，在不損害電化學性能前提下，進一步提升硫化物固態電解質性能，推進其產業化進程。 

參考文獻（文中數據引用標注）：25 Zhao et al., Nature Energy, 202426 Hofer et al., Advanced Materials, 202331 Li et al., Journal of The Electrochemical Society, 2025