王春生&姚霞银AM综述：硫化物电解质用于锂/硫化物全固态电池

Nanoyu

2020-08-19

全固态锂电池（ASSLBs）具有安全性高、能量密度高、封装简单、工作温度范围宽等优点，被认为是下一代电化学储能装置。ASSLBs中的关键组件是固态电解质。在所有固体电解质中，硫化物电解质具有最高的离子电导率和与硫基正极良好的界面相容性。同时，硫化物电解质的离子电导率与市售有机液体电解质相当，甚至更高。然而，硫化物电解质的几个关键问题仍有待解决，包括其电化学稳定窗口窄，电解质与电极之间的界面不稳定，以及电解质中锂枝晶的形成。

近日，马里兰大学王春生教授，中科院宁波材料所姚霞银研究员综述了新兴的硫化物电解质及其制备方法。

文章要点

1）作者首先总结了硫化物电解质的不同种类（Thio-LISICON、Li_11−xM_2−xP_1+xS₁₂ (M = Ge, Sn, Si)和Li₆PS₅X (X = Cl, Br, I)）和合成方法（室温机械球磨、高温固相反应和液相合成）。

2）作者重点介绍了块状固体电解质的临界性质（电导率、电化学窗口、空气稳定性）和界面性质（与电极的化学稳定性和电化学稳定性）。同时，总结了克服这些问题的有效途径。

3）作者最后对硫化物基ASSLBs的未来发展进行了展望和建议。

Jinghua Wu, et al, Lithium/Sulfide All-Solid-State Batteries using Sulfide Electrolytes, Adv. Mater. 2020

DOI: 10.1002/adma.202000751

https://doi.org/10.1002/adma.202000751