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涂江平/王秀麗AEM: 這種電解質，極限能量機械合金化制備！用于全固態鋰金屬電池

硫化物固體電解質（SSE）由于其高離子電導率和適當的機械強度而引起了廣泛的關注。然而，SSEs較差的空氣穩定性和高昂的制備成本限制了它們的應用，因此，迫切需要用一種簡單的方法開發一種通用的SSE。

在此，浙江大學涂江平教授、王秀麗副教授等人采用一種新型的極限能量機械合金化 (UEMA) 方法，一鍋快速合成硫銀鍺礦型 (argyrodite-type) 固態電解質。根據軟硬酸堿理論和DFT計算，作者嘗試在Li₆PS₅I中摻雜In來增強空氣穩定性，實驗結果證明了該方法的成功。

合成的Li_6.5In_0.25P_0.75S₅I電解質具有高離子電導率 (1.06 mS cm^-1)，并且由于形成了富含LiI的界面層，因此對Li金屬也具有出色的界面穩定性。

圖1. UEMA法制備Li₆PS₅I電解質

驗證實驗顯示，以Li_6.5In_0.25P_0.75S₅I為電解質組裝的鋰硫電池具有較高的放電容量（954 mAh g^-1），200次循環后容量保持率達96%。

因此，UEMA是一種簡單實用的制備硫銀鍺礦電解質的方法，In摻雜的Li₆PS₅I是一種具有高空氣穩定性和離子導電性的新型電解質，在全固態金屬鋰電池中具有廣闊的應用前景。

圖2. 以Li_6.5In_0.25P_0.75S₅I為電解質組裝的鋰硫電池的電化學性能

A Versatile Li_6.5In_0.25P_0.75S₅I Sulfide Electrolyte Triggered by Ultimate-Energy Mechanical Alloying for All-Solid-State Lithium Metal Batteries, Advanced Energy Materials 2021. DOI: 10.1002/aenm.202101521

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