全固态锂-硫电池（ASSLSB）因其高理论能量密度和卓越的安全性而成为下一代储能系统的有前途的候选者。然而，这些电池的实际应用受到一些关键挑战的阻碍，包括缓慢的硫转化动力学、不稳定的锂金属界面以及电解质和电极之间的兼容性不足。

在此，中国科学院大连化学物理研究所陈忠伟，国联汽车动力电池研究院有限责任公司王建涛，浙江万里学院王新等人介绍了一种新型Li6PS5Cl/MoS2复合电解质。

研究显示，该电解质通过 MoS2 的催化活性显着增强固相硫转化，同时稳定电解质-锂金属界面。此外，Li6PS5Cl的掺入提高了离子电导率和机械稳定性，有效减轻了锂枝晶的形成并抑制了多硫化物穿梭效应。

基于此，使用Li6PS5Cl/MoS2电解质组装的 Li-Li 对称电池表现出超过 2500 小时的稳定循环。采用该电解质的 ASSLSB 在 0.1C 下循环 338 次后表现出 735.68 mAh g-1 的高比容量。即使在 0 °C 下循环 65 次后，比容量仍保持在 626.5 mAh g-1。

图1. Li6PS5Cl/MoS2的制备及结构表征

总之，该工作采用低速球磨技术成功合成了具有不同 MoS2 比例的复合硫化物 SE LPSC/MoS2-x%（x = 0、5、10）。研究发现，最佳组成的LPSC/MoS2-5%可以减轻副反应，促进锂离子均匀沉积，并抑制枝晶生长。MoS2的添加还增强了正极Li2S和S之间的固相转变，同时促进了Li⁺在锂负极界面的均匀沉积。

基于此，用LPSC/MoS2-5%电解质组装的ASSLSB表现出优异性能。因此，该工作为硫化物 SE 的修饰提供了重要的见解同时为提高 ASSSLB 的安全性并延长其循环寿命提供了新的思路。

图2. 基于Li6PS5Cl/MoS2的电池性能

Li6PS5Cl/MoS2 hybrid electrolyte integrates high sulfur conversion kinetics with stable lithium metal interfaces in all-solid-state lithium-sulfur batteries, Nano Energy 2024 DOI: 10.1016/j.nanoen.2024.110628