2025年1月6日，武汉理工大学王硕教授、清华大学南策文院士和荷兰代尔夫特理工大学Marnix Wagemaker基于软硬酸碱理论成功制备一种新型锂硫银锗矿型固态电解质Li_6−xAsS_5−xBr_1+x(0.0≤x≤0.6）。该系列固态电解质Li5.5AsS4.5Br1.5表现出更高的锂离子扩散率，其离子电导率高达15.4mS/cm，还具有优异的空气稳定性。该成果以“Boosting Ionic Conductivity and Air Stability in Bromide-Rich Thioarsenate Argyrodite Solid Electrolytes”为题发表在期刊《Advanced Functional Materials》（中科院1区Top，影响因子：18.5）。

          成果发表在《Advanced Functional Materials》期刊            (a)Li_6−xAsS_5−xBr1_+x系列在−50℃温度下的阻抗响应。(b)室温下的离子电导率   

   在众多固态电解质材料中，锂硫银锗矿型材料具有较高的离子电导率，能够确保电池在充放电过程中离子的快速传输，从而提高电池的充放电效率；良好的机械性能使其在电池组装和使用过程中具有更好的稳定性；合成方法简单，有利于大规模生产制备的特点。尽管如此，锂硫银锗矿型固态电解质仍存在一些亟待解决的问题。其在潮湿环境中的化学稳定性较差，容易发生化学反应，导致电池性能下降。并且与阴极材料的兼容性不佳，会影响电池整体性能的发挥。

   鉴于此，武汉理工大学王硕教授团队成功合成了不同组成的富溴硫代砷酸锂银锗矿固态电解质Li_6−xAsS_5−xBr_1+x(0.0≤x≤0.6），并通过中子衍射、核磁共振光谱和电化学阻抗谱等多种手段的综合分析，确定了S^2-被Br^-部分取代会削弱锂离子“笼”内的相互作用，有利于锂离子在整个结构中的快速移动。值得注意的是，与硫代磷酸锂相比，硫代砷酸锂具有更大的晶胞、更大的四面体，并发现了一个额外的T4Li+位点，为决速步跳跃提供了更低的能垒。随着硫代砷酸银锗矿中溴含量的增加，我们观察到锂笼向外扩张，笼间距离(T−T2和T5−T4−T5）距离减小，增强了笼间的连通性，使得离子电导率从x=0时为2mS/cm提高到x=0.5时为15.4 mS/cm。最后，通过空气暴露测试表明，富溴硫代砷酸盐系列具有优异的空气稳定性，为开发具有更高离子电导率和优异空气稳定性的新型硫化物固体电解质开辟了新途径。