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硫化物固態電解質 (SSE) 具有優異的離子電導率和延展性，是實現全固態電池 (ASSB) 的有希望的候選材料。然而，它們對水分的超敏感性要求加工環境與當今的鋰離子電池制造基礎設施不兼容。

在此，加州大學圣地亞哥分校Ping Liu，加州大學圣巴巴拉分校Rapha?le J. Clément提出了一種可逆的表面改性策略，使硫化物 SSE（例如 Li6PS5Cl）能夠在潮濕的環境空氣下加工。

文章要點

1）研究人員證明長鏈烷基硫醇 1 十一硫醇與電解質在化學上相容，對其離子電導率的影響可以忽略不計。重要的是，硫醇改性延長了硫化物 SSE 暴露在相對濕度為 33% (33% RH) 的空氣中的時間，其結構降解有限，同時保持電導率在 1 mS cm^-1 以上長達 2 天，與競爭方法相比，保護時間提高了 100 倍以上。

2）實驗和計算結果表明，硫醇基團錨定在 SSE 表面，而疏水烴尾部通過排斥水提供保護。改性 Li₆PS₅Cl SSE 在 Li_0.5In | |LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂ ASSB 中實施時，暴露于環境濕度后仍能保持其功能。

基于表面分子相互作用的保護策略代表著朝著具有成本競爭力和節能的硫化物 SSE 制造（用于 ASSB 應用）邁出了重要一步。

參考文獻

Liu, M., Hong, J.J., Sebti, E. et al. Surface molecular engineering to enable processing of sulfide solid electrolytes in humid ambient air. Nat Commun 16, 213 (2025).

DOI：10.1038/s41467-024-55634-8

https://doi.org/10.1038/s41467-024-55634-8