在全固态锂电池(ASSLB)中，氧化物正极与硫化物电解液之间存在着突出的界面问题，而大容量富锂硫化物正极的应用也越来越受到人们重视。

近日，中南大学Fangyang Liu将化学上与硫化物固体电解质相容的硫化物正极活性材料Li₂TiS₃(LTS)用于室温高性能Li₆PS₅Cl基ASSLB。

文章要点

1）电池的最大放电容量为423.2 mAhg−1（基于Li₂TiS₃的910 Wh kg−1），在0.1 C（0.33 mA cm⁻²）下，循环100次后容量保持率为95%。

2）研究发现，LTS表面的微量硫是导致其容量过大和Li过剩的主要原因。

3）通过比较使用Li₂TiS₃作为正极活性材料的基于Li₆PS₅Cl₃和基于Li₃YCl₆的电池，研究人员发现Li₆PS₅Cl还提供了不可忽略的容量(至少是过剩容量的27%)。在长循环过程中，Li₂TiS₃和Li₆PS₅Cl的非晶化和降解导致容量衰减。

4）研究人员对Li₆PS₅Cl基电池的电化学动力学进行了评价，为进一步挖掘Li₂TiS₃材料在ASSLB中的实际应用提供了参考。

总体而言，这种优质的富锂硫化物材料是开发高性能ASSLB的一种有吸引力的氧化物正极替代品。

参考文献

Yaqi Hu, et al, Lithium-Rich Li₂TiS₃ Cathode Enables High-Energy Sulfide All-Solid-State Lithium Batteries, Adv. Energy Mater. 2022

DOI: 10.1002/aenm.202202756

https://doi.org/10.1002/aenm.202202756.