全固态电池（ASSBs）被认为是下一代储能概念，其具有更高的安全性和潜在的高能量密度。具有高离子导电性的固体电解质（SEs）是ASSBs研究的基石。在各种类型的SEs中，包括基于氧化物、硫化物、聚合物及其杂化的SEs，硫化物基SEs由于其特殊的室温离子导电性而引起了人们的关注，甚至可以与液体电解质的导电性相媲美。此外，硫化物良好的变形性使其适合于降低颗粒间的界面电阻，从而消除了高温烧结的需要。尽管如此，硫化物基ASSB技术仍处于研究阶段。这源于SEs在各个方面的复杂挑战：在空气中的稳定性较差，在基于溶液的电极制造中围绕浆料溶剂和聚合物粘结剂的组合问题，由于固体颗粒接触而产生的高界面电阻，以及电极制造和电池组装方面的可扩展性有限等。
近日，韩国首尔大学Jang Wook Choi，Kookheon Char，韩国建国大学Ki Jae Kim回顾了硫化物基ASSBs最近的研究发展。
文章要点
1）在提高硫化物SEs的空气稳定性方面，基于硬−软酸−碱（HSAB）理论的金属−硫键强化已经取得了最显著的效果，但由此带来的能量密度损失和负极界面稳定性的削弱仍有待解决。
2）作者随后总结了克服因使用硫化物而产生的关键问题的新型电极制造技术。湿化学涂层工艺可以利用继承自更成熟的锂离子电池（LIB）技术和设施。然而，与浆料溶剂、SE和粘结剂之间的极性不匹配有关的两难问题仍需要注意。这些问题的最新解决方案包括探索各种新兴概念，如电极制造过程中的极性切换，通过精确嫁接进行极性调节，以及通过SE溶液渗透电极空隙。此外，使用带有纤维粘结剂的干膜的过程也引起了人们的兴趣，其降低了制造成本，保护了环境，并提高了体积能量密度。
3）作者最后对电池组装和操作的优化进行了综述。特别地，在制造步骤和电池操作期间，普遍采用对每个单电池施加外压，以实现高电池性能。通过将加压效应与界面稳定性和颗粒间的强健接触联系起来，研究了其加压效应。
参考文献
Jieun Lee, et al, Issues and Advances in Scaling up Sulfide-Based All-Solid-State Batteries, Acc. Chem. Res., 2021
DOI: 10.1021/acs.accounts.1c00333
https://doi.org/10.1021/acs.accounts.1c00333
