Ambient-stable cathode-level solid electrolyte via wetting-controlled surface molecular modification

Do Woong Yoon

doi:10.1016/j.jechem.2026.04.054

Ambient-stable cathode-level solid electrolyte via wetting-controlled surface molecular modification

2026-04-29

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DOI：10.1016/j.jechem.2026.04.054

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硫化物固态电解质具有高离子电导率和良好的加工性能，适用于全固态电池，但其空气不稳定性仍是一个关键挑战，尤其是在复合正极中所需的高品质正极级细颗粒方面。本研究中，我们引入了一种基于全氟癸硫醇的超低表面能分子钝化（SEMP）策略，以在实用相关的大气条件下（相对湿度31%，22 °C）稳定银锗矿型固态电解质。粒径依赖的光谱分析表明，正极级电解质因表面体积比增加和扩散动力学增强而经历加速的表面降解。这些降解途径可通过SEMP通过化学稳定的硫醇锚定和超低表面能的全氟化尾部有效抑制。因此，经SEMP处理的正极级电解质表现出缓慢的离子电导率降解速率，并在空气暴露100 h后仍保持稳定的电导率。电池级评估进一步证明，与在空气暴露后20个循环内失效的原始正极级电解质不同，经SEMP处理的正极级电解质保持了稳定的界面行为和长循环性能。

Keyword:

Sulfide solid electrolytes

Surface passivation

Argyrodite

Air stability

Ionic conductivity

Ambient-stable cathode-level solid electrolyte via wetting-controlled surface molecular modification

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