Welche Aussage über sulfidische Festelektrolyte für Festkörperbatterien trifft zu?

Lösung: A. Manche erreichen die Ionenleitfähigkeit organischer Flüssigelektrolyte und lassen sich allein durch Pressen verdichten, reagieren aber mit Feuchtigkeit unter Bildung von Schwefelwasserstoff

Einige sulfidische Festelektrolyte wie Li₁₀GeP₂S₁₂ (LGPS), Li₇P₃S₁₁ und Li₆PS₅Cl vom Argyrodit-Typ erreichen bei Raumtemperatur Ionenleitfähigkeiten von 10⁻³ bis 10⁻² S/cm und damit Werte wie organische Flüssigelektrolyte (ca. 10⁻² S/cm). Sulfide sind weich und leicht verformbar; ein weiterer Vorteil ist daher, dass schon das Pressen des Pulvers bei Raumtemperatur einen guten Kontakt der Teilchen untereinander und mit den Elektroden herstellt. Andererseits reagieren sie leicht mit der Luftfeuchtigkeit und setzen giftigen Schwefelwasserstoff frei, sodass sie in trockener Umgebung gehandhabt werden müssen. Dass zum Verdichten ein Sintern bei hoher Temperatur nötig ist, kennzeichnet oxidische Festelektrolyte wie Li₇La₃Zr₂O₁₂ (LLZO) mit Granatstruktur. LLZO ist an Luft vergleichsweise stabil und reagiert kaum mit Lithiummetall, ist aber hart, sodass sich die Grenzfläche zu den Elektroden nur schwer herstellen lässt.