随着社会的发展，人们对安全和并且具有高能量密度的电池需求不断增加。锂金属因为具有较高的理论容量（3860mAh g-1）而被认为是锂电池负极材料的终极选择。然而，锂金属电池的发展一直受锂枝晶生成的限制。固态电解质由于其高安全性和高能量密度等优势受到了广泛的的关注，而且，固态电解质的机械韧性为抑制锂枝晶提供了有效的解决方案。在众多的固态电解质中，硫化物固态电解质由于其较高的室温离子导电率受到了特别的关注。然而，固态电解质仍然受到锂枝晶生成的困扰。最近研究表明，生成锂枝晶的其中一个重要原因是由于在锂金属表面的不均匀的锂沉积和剥离。因此，通过控制电解质的结构来促进均匀的锂成核和生长可以为抑制锂枝晶的生成提供有效的方法。近日, 美国路易斯维尔大学王慧课题组和东北大学祝红丽课题组等人利用硫化物液相合成法和定向排列的的木材结构，将硫化物电解质（Li6PS5Cl）灌注到木头垂直且方向一致的孔道结构中,制备了具有可调控锂离子传输的固态电解质结构（Li6PS5Cl@wood）。XRD和SEM证明了这种Li6PS5Cl@wood固态电解质的结构稳定性，并且在对称Li||Li6PS5Cl@wood||Li电池循环中实现了稳定并且长时间的电化学循环 (1000h) 而没有发生由于锂枝晶形成而导致的短路现象，最后由XPS进行界面分析。同时美国德克萨斯大学阿灵顿分校的曹晔课题组进行了相场模拟计算探究了该电解质结构抑制锂枝晶形成的机理。而且，该固态电解质结构实现了全电池Li|| Li6PS5Cl@wood || Li4Ti5O12（LTO）的稳定循环。该文章发表在国际顶级期刊Energy Storage Materials上。

原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405829720302518

（李航）