「三院院士」孙学良领衔！东方理工大学王长虹最新Angew丨Li₂CO₃衍生低成本Li₂S用于高电导率硫化物固态电解质！

硫化物固态电解质因其高离子电导率和良好冷压成形性，是全固态电池的重要候选材料，但其关键前驱体Li₂S价格高昂，导致SSE成本远超商业化阈值。本研究开发了一种以工业级Li₂CO₃和廉价NH₄SCN为原料的逐步复分解反应路径，副产物仅为CO₂、NH₃等气体，省去纯化步骤，实现了公斤级高品质Li₂S的可控制备。基于自制Li₂S合成的Li₅.₄PS₄.₆Cl₀.₈Br₀.₈和Li₅.₄PS₄.₆Cl₁.₆电解质，室温离子电导率分别达11.33和7.94 mS cm⁻¹，活化能低至0.342 eV。组装的全固态电池在0.1C倍率下放电容量分别达192.2和198.8 mAh g⁻¹，1C循环800次后容量保持率均约95%，软包电池可稳定点亮LED。技术经济分析表明，该方法使SSE总成本较使用商业Li₂S降低86.6%-88.5%，Li₂S成本占比从90%降至50%以下，展现出显著的商业化潜力。