In/O/F共掺杂硫银锗矿电解质

耐湿气不析锂

通过In、O、F三重掺杂，同步提升硫化物固态电解质的湿气耐受性和锂金属相容性，实现长循环稳定全固态电池。

Muyun, Jing · Dan, He · Liu, Yihao · Lu, Jiahao · Chenfei, Sun · Yan, Ao · 李德成 · 杨瑞枝

Journal of Energy Storage 2026

具体参数

离子电导率

{'zh': '2.67', 'en': '2.67'} mS cm−1

临界电流密度

{'zh': '1.9', 'en': '1.9'} mAcm−2

锂对称电池循环时长

{'zh': '2500', 'en': '2500'} h

暴露后离子电导率保持率

{'zh': '76', 'en': '76'} %

初始放电容量

{'zh': '155.6', 'en': '155.6'} mAh g−1

容量保持率

{'zh': '67', 'en': '67'} %

技术优势

耐湿气

暴露空气30分钟后仍保持76%的离子电导率，远优于未掺杂样品。

不析锂

In、O、F掺杂诱导形成Li-In合金和LiF界面层，抑制锂枝晶生长，临界电流密度达1.9 mA cm⁻²。

循环超长

在0.1 mA cm⁻²下稳定循环超过2500小时，证明与锂金属的长期相容性。

应用场景

• 全固态锂电池：提供耐湿气、不析锂的电解质层，让全固态电池能在更宽环境窗口下组装和运行。
• 硫化物固态电解质：用三重掺杂解决硫化物电解质怕湿、怕锂枝晶的本征短板，保留高电导优势。
• 锂金属负极：生成LiF/Li-In界面层抑制枝晶，让锂金属负极能在高电流密度下稳定工作。
• 电池包：电解质耐湿气，可降低电池包对干燥环境的依赖，简化封装和热管理。
• 可穿戴电池：湿气稳定性和柔韧性使电解质可集成于可穿戴器件，且在皮肤接触湿度下仍可靠。