氢化物基固体电解质（SSEs）由于其还原性和柔性，可以保持其对锂金属的稳定性，并与锂金属负极表现出高度的相容性。然而，室温下较差的离子导电性是氢化物材料在锂离子电池（LIBs）中用作SSEs面临的主要挑战。

近日，复旦大学余学斌教授，南京航空航天大学李鹏报道了研究了双阴离子取代的可行性，开发了一系列由氢化物和硫化物组成的伪三元复合固体超导体，即(100-x)(3LiBH₄-LiI)-xP₂S₅(LLP_x，0≤x≤50)。

文章要点

1）在该体系中，LLP20在30 °C表现出超高的锂离子电导率log (σ S⁻¹ cm⁻¹) = −4，较宽的电化学窗口（0-5 V），以及良好的机械强度和柔韧性。镀锂/剥离实验证实了其界面的电化学稳定性。此外，研究人员在中温下对全固态电池的循环稳定性和倍率性能进行了研究。

2）第一性原理计算表明，Li离子在LLP20结构中沿a和b方向的一维通道中扩散，势垒能（0.5 eV）远低于3LiBH₄-LiI（0.7 eV）或LiBH₄（0.9 eV），这是导致LLP20具有较高离子导电性的原因。

这些发现为用于室温全固态锂离子电池的新型复合氢化物基SSEs的设计和开发提供了新的思路。

参考文献

Tengfei Zhang, et al, Fast Lithium Ionic Conductivity in Complex Hydride-Sulfide Electrolytes by Double Anions Substitution, Small Methods 2021

DOI: 10.1002/smtd.202100609

https://doi.org/10.1002/smtd.202100609