得益于高导电性固体电解质（SEs）带来的更高的能量密度、更高的安全性和更宽的工作温度窗口等潜在好处，全固态锂金属电池（ASSLBs）已经得到了蓬勃发展。在各种类型的SEs中，硫化物基SEs具有相当高的离子电导率（在25 ℃时大于1 mS cm^-1），由于其合成和简单的加工工艺，已被广泛应用于ASSLBs中。在ASSLB的运行过程中，需要锂离子和电子导电剂形成渗流网络来进行正极活性物质（CAM）的电化学反应。

近日，美国休斯敦大学Yan Yao报道了一种微结构工程对ASSLBs性能的影响。

文章要点

1）研究人员开发了一种溶剂混合工艺来调节含有延性有机材料电极的微观结构。PTO与Li₆PS₅Cl的溶剂混合形成了PTO-界面-Li₆PS₅Cl“核-壳”结构，促进了可进行高效电荷输运微结构的形成。

2）研究人员利用FIB-SEM、ToF-SIMS、EIS和XPS等手段研究了界面相的化学组成、空间分布和电化学可逆性。

3）实验结果表明，活性物质的质量分数从20提高到50 wt%。新工艺实现了302 Wh kg^-1的电极级比能量，比最先进的基于OBEM的固态电池提高了83%。同时，这个值与大多数无机正极不相上下。此外，通过微调热退火工艺和进一步提高f_PTO，可以进一步提高性能。

这项工作不仅有利于有机基ASSLBs的开发，而且有助于固态锂硫电池的微结构优化。

参考文献

Zhang et al., Microstructure engineering of solid-state composite cathode via solvent-assisted processing, Joule (2021)

DOI：10.1016/j.joule.2021.05.017

https://doi.org/10.1016/j.joule.2021.05.017