電池：高速固体–固体硫黄反応を用いた全固体Li–S電池

全固体リチウム–硫黄電池（ASSLSB）は、高い比エネルギー、高い安全性、低いコストが期待されるため、次世代エネルギー貯蔵に理想的である。しかし、3相境界における遅い固体–固体硫黄酸化還元反応（SSSRR）に起因する低いレート性能と短いサイクル寿命が、解決すべき課題として残っている。今回我々は、リチウムチオボロホスフェートヨージド（LBPSI）ガラス相固体電解質（GSE）によって可能になった、高速SSSRRを実証する。この固体電解質（SE、超イオン伝導体としての役割も果たす）は、I⁻とI₂/I₃⁻の間の可逆的酸化還元に基づいて、固体–固体2相境界における遅い反応を促進させ、それにより活性サイトの密度を大幅に増加させる表面酸化還元メディエーターとして機能する。この機構を通して、ASSLSBは超高速充電容量を示し、2C充電（30℃）時に1497 mAh g⁻¹_sulfurという高い比容量を示す一方、20Cでも784 mAh g⁻¹_sulfurを維持した。注目すべきことに、60℃で150Cという極端なレートでの充電時に、比容量432 mAh g⁻¹_sulfurが達成された。さらに、このセルは、5C（25℃）で80.2％の容量を保持しながら2万5000サイクルにわたって優れたサイクル安定性を示した。我々は、今回の酸化還元媒介SSSRRに関する成果が、高いエネルギーと安全性を有する先進的なASSLSBの開発への道を開くと予想する。

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