通过添加多孔二氧化硅来提高Argyrodite Li6PS5Cl固体电解质的保湿稳定性和结构完整性

《ACS Nano》：Enhancing Moisture Stability and Structural Integrity of Argyrodite Li6PS5Cl Solid Electrolytes via Porous Silica Incorporation

多孔二氧化硅嵌入的LPSCl固体电解质通过捕获水分抑制H2S生成和结构降解，同时其刚性改善电极压实均匀性，复合固态电池在50%湿度下保持高离子电导率和循环性能，为硫基电解质稳定性提升提供新策略。

　　

将多孔二氧化硅颗粒掺入银矿型Li₆PS₅Cl (LPSCl) 固体电解质中，以减轻在潮湿环境下的结构退化和离子导电性损失。由于多孔二氧化硅具有较高的孔隙体积和较大的表面积，它能够在与LPSCl反应之前有效捕获H₂O分子，从而抑制H₂S的产生和由水分引起的分解。此外，多孔二氧化硅还增强了复合阴极的机械强度。虽然LPSCl本身较软，会导致应力集中在阴极活性材料上，并在电极压实过程中出现密度不均匀的现象，但多孔二氧化硅相对较高的刚性有助于压力重新分布，促进均匀致密化并改善颗粒间的接触。结构和电化学分析表明，即使在高达50%的相对湿度下，掺有多孔二氧化硅的LPSCl仍能保持其离子导电性和湿度稳定性。此外，使用这种含有二氧化硅的LPSCl复合电解质的全固态电池（ASSBs）表现出更优异的循环性能。这种双重功能策略为同时提高硫化物电解质的湿度和结构稳定性提供了一种实用且可扩展的方法，从而推动了适用于常温加工的高性能ASSBs的发展。