温州大学杨植/杨硕最新Angew丨天然分子虾青素引入全固态锂硫三相界面！

背景:全固态锂硫电池因高理论容量和安全性而备受关注，但其正极中硫、导电碳和固态电解质的复杂三相界面存在诸多挑战，包括固态电解质分解产物不可控、离子传输受限以及循环过程中硫体积膨胀引起的机械应力。研究目的:该研究旨在利用天然分子虾青素(AXT)作为电子开关调节剂，通过调控其覆盖度来优化三相界面化学，以期改善固态电解质LPSC的分解路径、促进锂离子迁移并缓冲体积变化，最终提升高载量全固态锂硫电池的性能。结论:研究表明，低覆盖度(0.5%)的AXT分子在界面形成局域电子口袋，将LPSC分解从生成绝缘LiCl偏向活性Li2S；同时，其羟基和羰基为Li+提供低势能迁移通道(能垒仅0.17 eV)，并通过Li-O配位稳定硫中间体；柔性分子骨架还能缓冲循环中的体积波动，减少正极开裂。优化后的电池在30°C、0.5C下循环300圈后仍保持789.3 mAh g-1的高容量，在9.49 mg cm-2硫载量和60°C条件下实现16.56 mAh cm-2的面容量，并在-10°C和2C等宽温区与高倍率下表现优异。