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隨著離子電導率可與液體電解質相媲美的硫化物固體電解質的發現，固態電池重新引起了人們的興趣。其中，經溶劑介導合成的亞穩態β-Li₃PS₄多晶型物質具有較高的室溫離子電導率 (≈0.15 mS cm^-1)，引起了人們的廣泛關注。然而，這種高電導率的起源及其結構相互作用仍不清楚。

在此，法蘭西公學院（Collège de France，也有譯作法蘭西學院）固體化學與能源教席Jean Marie Tarascon教授等人報道了THF（四氫呋喃）合成的納米多孔β-Li₃PS₄的深入研究。所謂的β-Li₃PS₄實際上是一種含有THF殘余物的多相材料，可以通過適當調整合成條件來調整其相對相含量。此外，作者揭示了材料的離子電導率與其三相的相對含量的直接相關性，非晶相的導電性最強。

圖1. 納米多孔β-Li₃PS₄的溶劑輔助合成路線

作者還發現納米多孔β-Li₃PS₄和其他磷硫化物電解質對鋰金屬具有高化學反應性，這在混合在一起時的自燃中得到證明。這項研究揭示了THF合成的β-Li₃PS₄和其他硫化物固體電解質的“隱藏面”，為電池界在為實用的全固態電池選擇合適的電解質時提供了新的見解。

圖2. 納米多孔β-Li₃PS₄對鋰金屬的化學反應性

The Hidden Side of Nanoporous β-Li₃PS₄ Solid Electrolyte, Advanced Energy Materials 2021. DOI: 10.1002/aenm.202101111

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AEM: 揭開納米多孔β-Li3PS4固體電解質“不為人知”的一面

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