基于不可燃固体电解质的全固态电池是安全能量存储系统的有前途的候选者。此外，它们还提供了利用金属锂作为负极的机会。然而，人们已经证明设计一种将高离子电导率和可加工性与对锂的热力学稳定性相结合的电解质极具挑战。

近日，剑桥大学Clare P. Grey通过将强制无序引入锂(伪)二元体，可以将稳定性与高导电性结合起来:Li₃P和Li₂S的混合物的高能球磨产生SEs，这些SEs不仅对锂金属是热力学稳定的，而且在已确定的SEs范围内显示出锂离子导电性和活化能。

文章要点

1）研究人员通过粉末X射线和中子衍射[XRD和PND]、固态核磁共振(ssNMR)光谱和弛豫测量以及恒电位电化学阻抗谱(PEIS)研究了这些材料的结构和导电机理。

2）DFT计算结合基于AIRSS和结构模型配置枚举(CE)的结构搜索首先用于探索Li-P-S相图，然后用于验证建议的模型结构和研究新Li-P-S相的材料特性。这种新型固体电解质表现出在现有材料范围内的锂离子传导性，同时其组成保证了对锂金属负极的热力学稳定性。

参考文献

Conrad Szczuka, et al, Forced Disorder in the Solid Solution Li₃P−Li₂S: A New Class of Fully Reduced Solid Electrolytes for Lithium Metal Anodes, J. Am. Chem. Soc., 2022

DOI: 10.1021/jacs.2c01913

https://doi.org/10.1021/jacs.2c01913