全固態電池（ASSBs）因其高能量密度和安全性而被視為下一代電池技術的有力候選。開發具有高離子電導率、低成本且對氧化物正極具有良好電化學穩定性的無機固體電解質（SEs），對于實現高性能全固態電池至關重要。硫化物電解質，尤其是鋰銀礦型電解質，因其高室溫離子電導率、低成本、良好的延展性和對電極的高動力學穩定性而受到廣泛關注。

在此，武漢理工大學王碩、清華大學南策文、北京高壓科學研究中心唐明學等人通過快速干法混合后退火處理，實現了鋰銀礦型電解質Li?.?PS?.?Cl?.??Br?.??（LPSCB）的kg級穩定合成（每批次超過1kg）。

由于增強的籠間傳輸動力學，所制備的氯/溴雙摻雜鹵素富集的鋰銀礦型電解質展現出超高室溫離子電導率（是傳統液體電解質的兩倍）。得益于優異的界面穩定性，組裝的全固態電池展現出卓越的長循環性能和倍率性能。

圖1. 材料制備

總之，該工作成功制備了超離子導體Li?.?PS?.?Cl?.??Br?.??（LPSCB）。LPSCB展現出13 mS cm?1的高室溫離子電導率（冷壓狀態）和25 mS cm?1（燒結后），以及0.24 eV的低活化能。采用快速干法混合后退火的方法，首次實現了每批次1公斤級的LPSCB制備。此外，通過電化學阻抗譜（EIS）、中子粉末衍射（NPD）、魔角旋轉核磁共振（MAS NMR）和?Li-?Li同位素交換核磁共振光譜測量，揭示了鋰離子快速遷移的機制。

基于此，以單晶LiNi?.??Co?.??Mn?.??O?@Li?BO?（s-NCM83）為正極材料、LPSCB為電解質、In/InLi為負極組裝的全固態電池展現出卓越的電化學性能，具有優異的倍率性能和長循環穩定性（在0.5 C下超過2500次循環，在2 C下1800次循環且幾乎沒有容量衰減）。

此外，電池在440次循環后能夠提供高達2.8 mAh cm?2的面容量。這種卓越的循環性能歸因于s-NCM83與LPSCB之間形成的動力學穩定界面，這一點通過原位XPS和EIS測量得到了證實。由于LPSCB具有極高的離子電導率、低活化能和良好的電化學穩定性，結合其較低的原料成本，使其成為加速硫化物基全固態電池實際應用的最有前景的候選材料之一。

圖2. 電池性能

Large-scale manufacturing sulfide superionic conductor for advancing all-solid-state batteries,Matter2025 DOI: 10.1016/j.matt.2025.102135

南策文中國科學院院士、發展中國家科學院院士，清華大學材料科學與工程研究院院長、教授、博士生導師，兼任國際陶瓷聯盟理事長、中國硅酸鹽學會副理事長。1985年起，歷任武漢工業大學助教、講師、副教授、教授、博士生導師。1992年，獲得中國青年科技獎。1999年，獲得美國陶瓷學會Edward C. Henry獎。2002年，獲得北京市科學技術獎一等獎。2005年，獲得國家自然科學獎二等獎。2009年，獲得全國百篇優秀博士學位論文獎指導教師。2020年任"功能陶瓷"學科方向國家973計劃項目首席科學家、國家自然科學基金委創新研究群體學術帶頭人。

唐明學，北京科技大學材料學院，教授，研究領域：無機光電材料、鈉離子電池、鐵電材料等的微觀結構調控和表征；固體核磁共振、電子順磁共振技術的開發和應用。

王碩長期從事固體電解質及全固態鋰電池的研究。圍繞無機固態電解質的制備與表征及離子輸運機制、無機/有機復合電解質膜的制備與表征、轉換電極的設計及反應機理、復合正極中的力-（電）化學效應影響等方面進行了較系統的研究。近年來以第一/通訊作者身份在Angew. Chem. Int. Ed.、Adv. Energy Mater.、Matter、Adv. Funct. Mater.、J. Mater. Chem. A等期刊共發表學術論文15篇。申請國家發明專利12項，其中3項專利已授權。擔任J. Materiomics以及“硅酸鹽學報”期刊青年編委。同時擔任Joule、Adv. Mater.、Adv. Energy. Mater.等期刊獨立審稿人，并受邀在國內外學術會議多次做學術報告。

（來源：matter 版 權屬原作者 謹致謝意）