具有高离子导电性和适当机械性能的硫族化合物是极具潜力的固态电解质（SSE），其可替代锂离子电池中的现有液体电解质。然而，由于临界电流密度低和对电极的界面稳定性差，使其在全固态电池中的实际应用仍然受到阻碍。近日，宁波大学林常规、奥尔堡大学Yue Yuanzheng揭示了金属锂与Li2S-P2S5-B2S3固态电解质间相的生长机制。

本文要点：

1) 作者通过球磨和熔融淬火策略开发了一系列优异的SSE，即Li₂S-P₂S₅-B₂S₃电解质。该SSE具有1.65 mA cm⁻²的高临界电流密度和超过300 h的长循环寿命。此外，通过操作电化学阻抗谱、深度谱XPS和原位拉曼光谱揭示了SSE和金属锂之间界面的演变机制。

2) 结构和化学的不均匀性是连续相间演化的主要起源。由此产生的“多层马赛克状”相间有助于抑制锂枝晶的生长，从而延长锂离子全固态电池的寿命。此外，本工作中开发的SSE制备技术对于扩大生产是可行的。

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Chengwei Gao et.al Unveiling the Growth Mechanism of the Interphase between Lithium Metal and Li₂S-P₂S₅-B₂S₃ Solid-State Electrolytes Adv. Energy Mater. 2023

DOI: 10.1002/aenm.202204386

https://doi.org/10.1002/aenm.202204386