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傳統鋰離子電池的低能量密度、安全問題和高成本對滿足新興應用日益增長的需求提出了挑戰。雖然鋰-硫電池（LSB）具有高比容量，但其商業可行性受到穿梭機效應問題的阻礙。此外，固態鋰電池的潛力受到次優離子導電性和顯著相間問題的限制。高熵材料（HEM）已成為開發具有特殊性能的創新材料的一種戰略方法。近年來，人們進行了一些研究來探索HEM在鋰基可充電電池中的潛力，展示了其有利的特性。

在此，上海理工大學竇世學，河南大學孫自許，中國科學院過程工程研究所霍鋒等人全面概述了與HEM材料相關的各種因素（包括元素、結構和形態）對反應可逆性和循環穩定性的影響。具體而言，該工作分析了元素和形態對LSB中 HEM 特性的影響，LSB可以捕獲可溶性多硫化鋰并增強反應動力學。

此外，該工作還概述了高熵電解質，包括固態電解質和非水液態電解質。最后，該研究還概述了未來的研究方向，旨在研究更高效的 HEM，提高鋰充電電池的整體性能。

圖1. Co、Ni、Cu 和 Zn 的 XANES

總之，該工作提出HEM 的未來發展可遵循以下方向：首先，考慮到導電性、ICE、循環穩定性和倍率性能等因素，有必要進一步優化已報道的 HEM 負極/正極，以滿足商業要求。因此，必須通過調節陽離子系統來不斷開發新型 HEM。

其次，在基于 HEM 的電極中觀察到的優異電化學性能通常歸因于協同效應，但這一現象背后的具體機制仍不清楚。要全面了解 HEM 中各元素的協同作用和運行機制，就必須采用先進的原位表征技術，同時利用直接而精確的理論模型進行理論計算。最后，探索具有優異離子電導率的新型高熵 ASSE并研究其潛在機理，以促進有效高熵 ASSE 的合理設計。

因此，合成并研究了各種 HEM，將其作為在低溫條件下使用的潛在電解質。為鋰充電電池開發先進的 HEM，使其在各種溫度條件下都能表現出優異的性能至關重要。

圖2. 離子傳輸示意圖

The Role of High-Entropy Materials in Lithium-Based Rechargeable Batteries, Advanced Functional Materials 2023 DOI: 10.1002/adfm.202313168

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?上海理工/河大/過程所AFM：高熵材料在鋰電池中的作用

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