添加Sb2S5的Li6PS5Cl0.5Br0.5固体电解质：提高全固态电池的耐湿性和界面稳定性（开放获取）

《Journal of Materials Chemistry A》：Sb2S5 Doped Li6PS5Cl0.5Br0.5 Solid Electrolyte with Enhanced Moisture Tolerance and Interfacial Stability for All Solid-State BatteriesOpen Access

　　

本文系统比较了在银氧矿型Li6PS5Cl0.5Br0.5固态电解质（SE）中添加Sb2S5掺杂对电解质的水分敏感性、锂离子导电性和锂金属/SE界面稳定性的影响。3 wt%的Sb2S5掺杂由于晶格膨胀使离子导电性提高了36%，同时有效抑制了由于强Sb-S键形成导致的水分分解。原位拉曼光谱和死后X射线光电子能谱（XPS）分析证实，在Li/SE界面形成了Li-Sb合金中间层，该中间层通过抑制副反应和阻碍锂枝晶生长来稳定界面。因此，3 wt% Sb2S5掺杂的SE表现出高达1.7 mA/cm2的临界电流密度（CCD），具有更宽的累积面积容量（CAC）稳定性窗口，并且在0.5 mA/cm2的电流下能够稳定循环超过1000小时。此外，当与LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2（NMC622）正极搭配使用时，3 wt% Sb2S5掺杂的SE在固态锂电池（SSLB）中表现出优异的性能，初始容量为183 mAh/g，在室温下250次循环后容量保持率为90.3%，并且提高了倍率性能。松弛时间（DRT）分析表明，Li/SE界面的化学机械接触和电荷传输电阻是性能下降的主要因素，而3 wt% Sb2S5掺杂可以减少71%的电池电阻。因此，定制的Sb2S5掺杂显著提高了耐湿性和锂界面稳定性，为开发下一代SSLB用电解质提供了设计指导。

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? 2026 作者。由英国皇家化学学会出版

2026

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