硫化物固态电解质 (SSE) 具有优异的离子电导率和延展性，是实现全固态电池 (ASSB) 的有希望的候选材料。然而，它们对水分的超敏感性要求加工环境与当今的锂离子电池制造基础设施不兼容。

在此，加州大学圣地亚哥分校Ping Liu，加州大学圣巴巴拉分校Raphaële J. Clément提出了一种可逆的表面改性策略，使硫化物 SSE（例如 Li6PS5Cl）能够在潮湿的环境空气下加工。

文章要点

1）研究人员证明长链烷基硫醇 1 十一硫醇与电解质在化学上相容，对其离子电导率的影响可以忽略不计。重要的是，硫醇改性延长了硫化物 SSE 暴露在相对湿度为 33% (33% RH) 的空气中的时间，其结构降解有限，同时保持电导率在 1 mS cm^-1 以上长达 2 天，与竞争方法相比，保护时间提高了 100 倍以上。

2）实验和计算结果表明，硫醇基团锚定在 SSE 表面，而疏水烃尾部通过排斥水提供保护。改性 Li₆PS₅Cl SSE 在 Li_0.5In | |LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂ ASSB 中实施时，暴露于环境湿度后仍能保持其功能。

基于表面分子相互作用的保护策略代表着朝着具有成本竞争力和节能的硫化物 SSE 制造（用于 ASSB 应用）迈出了重要一步。

参考文献

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