全固态金属锂电池（LMBs）以其优异的安全性和较高的能量密度被认为是最有前途的下一代电池之一。为了获得实际所需的高能量密度的ASS LMBs，具有快速离子传输能力的超薄固态电解质（SSE）薄膜是降低ASS电池中非活性物质比例的不可替代的组成部分。
近日，清华大学张强教授报道了发展了一种用于制备超薄、自支撑和柔性硫化物基SSE薄膜的自限策略。
文章要点
1）研究人员设计了一种机械柔韧、化学相容的CEL骨架，以形成薄的SSE薄膜，并增强SSE的高耐久性。由于固体颗粒在骨架上的自限组装，以及完整的界面，使得SSE薄膜具有优异的加工性、薄的厚度、柔韧性和三维互连的离子导电骨架。
2）60 µm薄的厚度，大大降低了无源SSE层的体电阻和质量。当使用这种自支撑SSE薄膜时，组装的ASS LiIn|S模电池表现出优异的倍率性能，在0.5 C下提供了前所未有的1008 mAh g−1的可逆容量。此外，SSE薄膜还表现出与ASS LMB软包电池中各种正负极材料的良好相容性。
这项工作展示了一种在不牺牲机械性能和离子传输性能的情况下设计超薄SSE薄膜的有效策略，并为实现安全、高能量密度和快速充电的ASS电池提供了一条很有前途的途径。
参考文献
Gao-Long Zhu, et al, A Self-Limited Free-Standing Sulfide Electrolyte Thin Film for All-Solid-State Lithium Metal Batteries, Adv. Funct. Mater. 2021
DOI: 10.1002/adfm.202101985
https://doi.org/10.1002/adfm.202101985
