硫化物和卤化物等无机固体电解质（SE）具有高离子传导性和机械烧结性，对于开发实用的全固态电池（ASSB）至关重要。然而，由于它们对潮湿空气的敏感性，在加工过程中需要严格的干燥室条件，从而增加了生产成本。鉴于此，韩国延世大学Yoon Seok Jung等研究表明，超薄（≈5 nm）超疏水性聚二甲基硅氧烷（PDMS）或氟化PDMS（F-PDMS）保护层可提高ASSB中对空气敏感的硫化物（Li₆PS₅Cl (LPSCl)）和卤化物（Li_2.5Zr_0.5In_0.5Cl₆）SE的稳定性。

本文要点：

（1）(F)-PDMS涂层采用可扩展的直接气相沉积工艺，实现了较高的Li⁺电导保留率（92%，30 °C时为2.5至2.3 mS cm^-1）。保护层有效抑制了LPSCl在实际相关的干燥室条件（露点为 -50 °C 或 -10°C）下的降解：例如，PDMS涂层LPSCl的降解率从 2.3 mS cm^-1降至0.97 mS cm^-1，而裸露LPSCl的降解率则从2.5 mS cm^-1降至0.57 mS cm^-1。

（2）超疏水涂层有助于通过真空热处理恢复Li⁺的导电性。这种被称为再生的新现象是通过轻松消除吸附的水实现的。此外，再生的(F)-PDMS涂层LPSCl在NCM||Li-In ASSB电池中表现出显著的性能。这些研究结果表明，超疏水性(F)-PDMS涂层是实用全固态技术的一种有前途的解决方案。

Kim, K. T., Woo, J., Kim, Y.-S., Sung, S., Park, C., Lee, C., Park, Y. J., Lee, H.-W., Park, K., Jung, Y. S., Ultrathin Superhydrophobic Coatings for Air-Stable Inorganic Solid Electrolytes: Toward Dry Room Application for All-Solid-State Batteries. Adv. Energy Mater. 2023, 2301600.

DOI: 10.1002/aenm.202301600

https://doi.org/10.1002/aenm.202301600