固体电解质是实现全固态锂电池良好的安全性、可靠性和高性能的关键。在众多固体电解质中，硫银锗矿（argyrodites）型固体电解质具有室温离子电导率高、成本低、与锂金属相容性好等优点，是一类较新的、有发展前景的硫化物基锂离子超导体。然而，尽管已经取得了一定的研究进展，锂硫银锗矿在实际应用中仍然具有挑战性。

近日，加拿大西安大略大学孙学良教授从材料到电池对锂硫银锗矿型固体电解质的最新研究进展和局限性进行了综述。

文章要点

1）为了促进锂硫银锗矿固体电解质在固态电池中的应用，通过简单的合成路线制造具有高Li+电导率的材料至关重要。作者总结了机械球磨、经典机械球磨后退火、直接固相烧结法和液相法等不同的合成路线。

2）作者总结了锂硫银锗矿的结构、组成、锂离子导电机理以及提高离子导电性的有效策略。此外，系统比较了不同正极活性材料(如S，Li₂S，LiMn_xNi_yCo_zO₂[x+y+z=1；0＜x，y，z＜1]和LiCoO₂）和不同负极材料（如Li，In，Li₄Ti₅O₁₂）与锂硫银锗矿的相容性。揭示了锂硫银锗矿型固态电池中从本体电解质到电解质-电解质界面和电极-电解质界面的界面工程策略和锂离子传输行为。

3）作者最后指出了锂硫银锗矿固体电解质在实际应用中仍需克服的重大挑战，并指出了进一步发展基于锂硫银锗矿固体电解质的高性能固体电池的未来方向。主要包括：i）设计新的锂硫银锗矿合成路线；ii）提高锂硫银锗矿的离子电导率；iii）提高锂硫银锗矿的化学和电化学稳定性；iv）开发锂硫银锗矿基固态电池的组件及配套负极。

参考文献

Chuang Yu, Feipeng Zhao, Jing Luo, Long Zhang and Xueliang Sun, Recent Development of Lithium Argyrodite Solid-State Electrolytes for Solid-State Batteries: Synthesis, Structure, Stability and Dynamics , Nano  Energy, (2020)

DOI：10.1016/j.nanoen.2021.105858

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2021.105858