对高能电池的迫切需求推动了电池研究向锂金属和固态方向发展，而最核心的问题就是寻找合适的固态电解质（SSE）。迄今为止，所开发的SSE具有明显的优势和致命的弱点，因此，在工业生产方面仍犹豫不决。

近日，江苏大学周海涛，伍建春，挪威科技大学De Chen报道了提出了一种在中试阶段采用无溶剂法制备的薄而致密的锂化聚苯硫醚基固态隔膜（PPS-SSS）。

文章要点

1）聚苯硫醚表面被功能化以固定阴离子，增加Li⁺迁移数至0.8-0.9，并加宽电化学电势窗口（EPW > 5.1 V）。在25℃时，PPS-SSS表现出高的固有Li⁺扩散系数和离子电导率（> 10⁴ S·cm^-1），而由于Li⁺的输运整流效应，使得Cu在2 mA cm⁻²的电流密度下实现均匀的镀锂。

2）基于有限的镀锂Cu负极或无负极Cu、高负载正极和高电压，采用聚乙烯（PE）保护的PPS-SSS的锂金属电池（LMB）具有高能量和高功率密度（>1000 Wh L⁻¹和900 W L⁻¹），循环寿命超过200次，以及高安全性，超过最先进的锂离子电池。

研究结果促进了锂金属电池向实用化方向发展。

参考文献

Haitao Zhou, et al, Polyphenylene Sulfide-Based Solid-State Separator  for Limited Li Metal Battery, Small 2021

DOI: 10.1002/smll.202104365

https://doi.org/10.1002/smll.202104365