能量密度是锂离子电池的核心竞争力。在传统的锂离子电池中，由于3D多孔电极中存在非电化学活性部分，包括电解质、粘合剂和碳添加剂，电极水平的重量/体积能量密度的利用并不是不令人很满意（< 84 wt%和< 62 vol%）。同时，这些又是电子和离子传输网络中不可缺少和不可减少的组成部分。

近日，中科院物理研究所索鎏敏特聘研究员，美国麻省理工学院李巨教授报道了提出了一种“all-electrochem-active” （AEA） all-SSE的新概念，它具有优异的电子/离子混合导体，可替代炭黑和电极中的电解质。

文章要点

1）考虑到AEA原理和筛选标准，研究人员选择了Li_0.1TiS₂（LTS）和LiMo₆S₈ LMS基AEA电极，它们具有高电导率、高离子扩散系数和稳定的锂存储性能。

2）研究发现，在这些AEA电极中，可及值与理论值之间的电极水平上的能量密度间隙被尽可能地桥接并最小化。

3）由于AEA正极材料自支撑的离子/电子导电网络，它可以与大容量的硫正极相结合，在电极水平上构成能量密度超过770 W h kg⁻¹和1900 W h L⁻¹的混合S-LMS基AEA正极。

4）在未来，无论发现了什么新材料，AEA电极都将成为一种提高电池能量密度的新手段。此外，还可能通过探索新的AEA候选材料来提高能量密度，这些候选材料具有更高的容量和更高的电压，可以有效地匹配4 V过渡金属氧化物正极。

参考文献

Meiying Li, et al, Dense All-Electrochem-Active Electrodes for All-Solid-State Lithium Batteries, Adv. Mater. 2021

DOI: 10.1002/adma.202008723

https://doi.org/10.1002/adma.202008723