突破！大规模制备硫化物超离子导体，加速全固态电池商业化进程

锂银矿型硫化物（Li5.5PS4.5Cl0.75Br0.75，LPSCB）作为全固态电池（ASSBs）的固态电解质，存在制备效率低和循环性能差的问题。研究人员通过快速干混和退火实现其大规模生产。电池循环性能优异，这为 ASSBs 商业化加速助力。

　　锂银矿型硫化物（Lithium argyrodites）凭借其较高的室温离子电导率和易于加工的特性，成为全固态电池（all - solid - state batteries，ASSBs）中备受青睐的固态电解质（solid electrolytes，SEs）。然而，较低的制备效率以及在固态电解质 | 电极界面处持续发生的副反应所导致的较差循环性能，阻碍了它们在固态电池中的大规模应用。

在此研究中，通过快速干混后进行退火处理，成功实现了 Li_5.5PS_4.5Cl_0.75Br_0.75（LPSCB）的大规模生产（首次在实验室中达到每批次超过 1 千克）。冷压后的 LPSCB 室温离子电导率可达 13 mS cm^?1，烧结后的颗粒电导率更是高达 25 mS cm^?1 ，且活化能低至 0.24 eV。

结合中子粉末衍射和⁶Li → ⁷Li 示踪交换核磁共振（nuclear magnetic resonance，NMR）光谱测量，揭示了该材料中锂离子（Li⁺）快速迁移的机制。大量的笼间跳跃通过 48h - 16e - 48h 路径发生，这使得 LPSCB 中的离子传导更快。

使用 LPSCB 和 Li₃BO₃包覆的单晶 LiNi_0.83Co_0.11Mn_0.06O₂组装的电池，在 0.5 C 倍率下可循环超过 2500 次，在 2 C 倍率下可循环 1800 次，且没有任何容量衰减。此外，该电池在 440 次循环后还能实现 2.8 mAh cm^?2的高面积容量。

这些研究结果为超离子导体的离子传输机制提供了新的见解，并且表明 LPSCB 是加速硫化物基全固态电池商业化的最有前景的候选材料之一。