電池與能源材料
關於全固態電池所用硫化物系固態電解質的敘述，下列何者正確？
- A有些離子導電率與有機電解液相當，只要加壓就能緻密化，但會與水分反應而放出硫化氫
- B離子導電率比有機電解液低3個數量級以上，但在大氣中非常穩定，也不與水分反應，因此不需要乾燥環境
- C因為很硬而不易變形，若不在超過1000℃的高溫燒結，粒子之間就無法相連，不能傳導 Li⁺
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正確答案：A. 有些離子導電率與有機電解液相當，只要加壓就能緻密化，但會與水分反應而放出硫化氫
Li₁₀GeP₂S₁₂（LGPS）、Li₇P₃S₁₁、argyrodite型的 Li₆PS₅Cl 等硫化物系固態電解質中，有些在室溫下顯示10⁻³〜10⁻² S/cm、可與有機電解液（約10⁻² S/cm）匹敵的離子導電率。硫化物柔軟而容易變形，因此只要在室溫下對粉末加壓，就容易取得粒子之間以及與電極的接觸，這也是優點。另一方面，容易與大氣中的水分反應而放出有毒的硫化氫，因此必須在乾燥環境中處理。不在高溫燒結就無法緻密化，是石榴石型 Li₇La₃Zr₂O₁₂（LLZO）等氧化物系的特徵。LLZO 在大氣中較穩定，也不易與鋰金屬反應，但很硬，因此難以與電極形成界面是其課題。