全固态锂硫电池（ASSLSB）由于能够消除Li-S电池的两个关键问题（穿梭效应和安全性），在过去的十年中，已取得了显著的进展。然而，由于S和Li₂S的绝缘性质以及循环期间的大体积变化，同时实现活性材料的高面负载和高利用率仍然是一个巨大的挑战。

厦门大学杨勇和龚正良团队报道了一种独特的Li₂S@C纳米复合材料作为正极，通过燃烧锂金属与CS₂，导电碳和Li₂S纳米晶同时产生，从而形成碳包裹的纳米级Li₂S颗粒，然后将Li₂S@C纳米复合材料、硫化物电解质Li₇P₃S₁₁（LPS）和乙炔黑（AB）球磨混合，来形成混合的离子和电子传导网络。作用：1）原位形成的碳基质可以紧密地包裹在Li₂S纳米颗粒上，这不仅显著地提高了电子传导性，而且有效地抑制了Li₂S的团聚，并适应了循环过程中Li₂S的大体积变化。2）纳米尺寸的Li₂S颗粒可以缩短Li离子的扩散路径并减轻锂化/脱锂时的应力。3）通过球磨形成的均匀分布的离子和电子传导网络促进了纳米级渗透网络的形成，从而增加电化学活性表面积。

因此，具有非常高的Li₂S面载量（7 mg cm^-2）的Li₂S@C纳米复合正极的Li₂S利用率达到91％（相当于1067 mAh g^-1的可逆容量），表现出优异的电化学性能：高比容量、良好的倍率性能以及出色的循环性能。

Hefeng Yan, Hongchun Wang, Donghao Wang, Xue Li, Zhengliang Gong, Yong Yang, In-situ generated Li2S-C nanocomposite for High-Capacity and Long-Life All-Solid-State Lithium Sulfur Batteries with Ultrahigh Areal Mass Loading. Nano Letters, 2019.

DOI: 10.1021/acs.nanolett.9b00882

https://pubs.acs.org.ccindex.cn/doi/10.1021/acs.nanolett.9b00882