全固态电池（ASSBs）被认为是实现更安全、更高能量密度的电动汽车用锂离子电池（LIBs）的最有前途的下一代储能技术之一。用于ASSBs的固体电解质的发展一直集中在氧化物和硫化物材料上，并重点放在硫代磷酸盐上，其具有极高离子导电性，同时良好的延展性便于电池制造。
近日，加拿大滑铁卢大学Linda F. Nazar首次报道了一种前所未有的新型快离子导电硫代硼酸锂卤化物Li6B7S13I，它具有立方或四方的含硫方硼石（thioboracite）结构。
文章要点
1）研究发现，Li6B7S13I立方相呈现钙钛矿拓扑结构和类硫银锗矿的锂亚结构，导致其理论锂离子电导率为5.2 mS·cm-1的超离子传导（基于从头算分子动力学（AIMD）计算）。
2）结合单晶X射线衍射、中子粉末衍射和AIMD模拟，研究人员阐明了锂离子通过3D片内和片间连接以及锂离子无序的传导途径，这些都是Li6B7S13I具有高锂迁移率的必要条件。此外，研究人员证明了四方多晶型物中的Li+有序化阻碍了锂离子传导，从而突出了锂亚结构和晶格对称性在决定输运性质中的重要性。
参考文献
Kavish Kaup, et al, Fast Ion-Conducting Thioboracite with a Perovskite Topology and Argyrodite-like Lithium Substructure, J. Am. Chem. Soc., 2021
DOI: 10.1021/jacs.1c00941
https://doi.org/10.1021/jacs.1c00941
