隨著對高能量密度鋰離子電池的需求日益增長，富鋰錳基層狀氧化物（LLO）正極因具有高比容量和低成本的特點，在傳統液態鋰離子電池中備受關注。

然而，硫化物全固態鋰電池（ASSLBs）中很少使用LLO，因為它與硫化物固態電解質（SEs）存在嚴重的界面副反應，尤其是在4.8 V的高工作電壓下。

圖1.?雙重修改策略的示意圖

中科院物理所吳凡等提出了一種雙功能改性策略，以實現硫化物基ASSLB中電化學穩定的LLO。

研究顯示，摻雜的Ru形成的共價Ru─O鍵不僅能穩定晶格氧，防止氧進一步參與界面分解，還能增強Li₂MnO₃成分中鋰的擴散能力，進而促進Li₂MnO₃相的活化。同時，表面硫化策略建立了一個高度穩定的界面，有助于LLO/LPSCl界面的快速離子傳輸。

圖2.?電化學性能研究

因此，研究結果表明，硫化物基ASSLB中的改性LLO可將初始放電容量提高兩倍，并具有2022次循環的超長壽命（1 C時容量保持率大 70%），最高可達4.2 V（vS. Li-In）。

這項工作所采用的策略為結合硫化物固態電解質和富鋰正極的優勢開辟了一條新途徑，使開發實用的高能量密度硫化物全固態電池成為可能。

圖3.?界面分析

Dual-Function Modifications for High-Stability Li-Rich Cathode Toward Sulfide All-Solid-State Batteries. Advanced Functional Materials 2023. DOI: 10.1002/adfm.202309822