肖围教授课题组在《中国化学快报》（Chinese Chemical Letters）上报道了铵盐介导双层堆叠策略合成Li3YCl6卤化物固态电解质

内容简述：

近日，《中国化学快报》（Chinese Chemical Letters）发表了题目为“Facile ammonium salt-mediated double-deck stacking strategy of Li₃YCl₆ halide solid electrolytes for all-solid-state lithium-metal batteries”，博士研究生刘程锦为论文第一作者，肖围教授为论文通讯作者。

近年来，Li-M-X卤化物固态电解质（HSEs）因其兼具高离子电导率、优异氧化稳定性和良好机械性能而备受关注。但早期通过固相反应制备的HSEs因室温离子电导率仅约10⁻⁷ S/cm而发展缓慢。直到采用高能球磨法制备的Li₃YCl₆（LYC）出现，才真正推动了HSEs的发展——该材料同时具备高离子电导率、可变形性和电化学稳定性。然而，现有合成技术面临严峻挑战，如传统固相反应需要长达24小时及以上的退火时间；机械球磨法则必须使用昂贵的无水卤化物原料，且需严格惰性气氛保护，制备过程中原料易粘附球磨罐壁导致产物损失。且HSEs的离子电导率表现出强烈的过程依赖性，即在不同的合成路线中可观察到数量级的变化。因此，在追求高离子导电性的同时，经济的生产和简单的加工仍然是制备HSEs的主要挑战。

针对这些瓶颈，肖围教授课题组首次提出“铵盐介导双层堆叠”制备策略，该技术通过巧妙利用NH₄Cl的脱水、热分解和氯化三重协同效应，不仅有效抑制了YCl₃的水解，还实现了YOCl和Y₂O₃向YCl₃的高效转化，同时构建了更有利的制备气氛。采用该策略制备的LYC电解质具有高达2.33×10^-4 S/cm的室温离子电导率及4.01 V的电化学稳定窗口。将LYC集成到以LiCoO₂为正极和Li金属为负极的全固态电池中，可在0.1 C下实现139.5 mAh/g的高初始放电比容量，50次循环后的容量保持率为87.7%。尤为重要的是，该策略可采用廉价的金属氧化物和水合物为原料，并成功实现潮解材料的再生利用，同时也验证了该技术在LiYF₄和Li₃FeCl₆等其他卤化物电解质制备中的普适性。这项突破性工作为Li-M-X型HSEs的经济化规模制备提供了全新思路，将有力推动固态电池的产业化进程。

该研究工作得到了国家自然科学基金（No. 52274292）、湖北省杰出青年基金（No. 2020CFA090）、湖北省自然科学基金（No. 2025AFB376）和湖北省青年拔尖人才培养计划资助。

图文摘要

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.cclet.2025.111603