固态电解质是高能量Li金属电池的关键组分，但是通常固态电解质具有非常缓慢的Li⁺传输动力学和较差的机械强度，因此严重损害固态电池的性能。

有鉴于此，北京航空航天大学杨树斌、杜志国等发展了一种二维高熵Li离子导体材料HE-Li_xMPS₃（Li_x(Fe_1/5Co_1/5Ni_1/5Mn_1/5Zn_1/5)PS₃）。

主要内容

（1）

这种二维高熵材料含有5种过渡金属，Li离子分散在[P₂S₆]^2–层之间，二维材料具有较高的晶格畸变和大量离子缺陷位点。这种独特的结构能够有效的加快Li⁺在[P₂S₆]^2–传输，因此室温的离子导电性达到5×10^-4 S cm^-1。

（2）

高熵HE-Li_xMPS₃通过HE-Li_xMPS₃和丁腈（nitrile-butadiene）之间的强C-S化学键，形成~10 μm的超薄层固体电解液层。这种固体电解液层具有非常强的机械强度（6.0 MPa, 310 %延展性），较高的离子导电性（4×10^-4 S cm^-1），以及较长的寿命（800 h）。当结合LiFePO₄和Li组成全固态电池后，能够在5 C和2000圈电池循环后保持99.8 %的库伦效率。

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Qi Zhao, Zhenjiang Cao, Xingguo Wang, Hao Chen, Yu Shi, Zongju Cheng, Yu Guo, Bin Li, Yongji Gong, Zhiguo Du*, and Shubin Yang*, High-Entropy Laminates with High Ion Conductivities for High-Power All-Solid-State Lithium Metal Batteries, J. Am. Chem. Soc. 2023

DOI: 10.1021/jacs.3c04279

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.3c04279