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采用復合電解質（PCE）的全固態鋰硫電池 (ASSLSB) 有望進一步提高固態系統的能量密度和安全性。鋰鹽的選擇是改善ASSLSB長期循環的最關鍵參數之一。

然而，由于原位表征技術的局限性，在觀察全固態系統的時間和空間上具有適當的限制，很少有研究集中在可調界面的演變過程。

中科院化學所文銳研究員等人使用實時光學顯微鏡（OM）成像結合電化學原子力顯微鏡（EC-AFM）來探索鋰鹽中的陰離子，以調節全固態鋰硫電池中的多硫化物（PS）穿梭和界面穩定性。

原位監測見證了鋰負極在PCEs內的不可逆變形和PS溶解速率分布，以及鋰負極與單LiTFSI、單LiFSI和二元陰離子LiTFSI-LiFSI電解質的體積變化和相容性。這表明TFSI^–和 FSI^–陰離子之間的協同耦合可以在ASSLSB電化學過程中實現關于界面相容性和溶解 PSs副反應的最佳平衡。

圖1. ASSLSB中電解質的原位AFM 圖像

此外，原位AFM結果為嚴重的PSs溶解加速了反應動力學，導致電極之間電解質的坍塌提供了證據；從而影響內部固-固界面的緊密性和匹配性，最終關系到ASSLSBs的性能。

鹽的陰離子可以操縱電解質的離子傳輸、界面潤濕性和不穩定分解，這決定了固態系統的動態演化并系統地提出了相應的界面降解機制。這些見解為電解質的設計和ASSLSB的性能增強提供了指導。

圖2. 陰離子可調界面過程和降解機制研究的示意圖

Insights into Evolution Processes and Degradation Mechanisms of Anion-Tunable Interfacial Stability in All-Solid-State Lithium-Sulfur Batteries. Energy Storage Materials. 2021. DOI: 10.1016/j.ensm.2021.06.031

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文銳EnSM: 全固態鋰硫電池陰離子可調界面穩定性的演化過程和降解機制

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