固态电解质是全固锂电池器件的核心部件之一。硫化物锂离子导体具有媲美有机电解液的高离子电导率，然而目前此类材料的稳定性普遍较差，一定程度上限制了其大规模应用。

  北京大学化学与分子工程学院黄富强课题组与吕旭杰课题组及杨文革课题组合作，基于“软硬酸碱”理论，相对软的酸如Ge⁴⁺和Cu⁺更喜欢软碱如S^2-，从而形成强共价键和刚性骨架，通过进一步将其引入用于离子迁移的开放通道，开发了具有优异稳定性的硫化物基超离子导体Li₄Cu₈Ge₃S₁₂。该材料采用坚固的Cu-Ge-S开放式框架，可提高其稳定性，同时，Li⁺与骨架之间的弱键合促进了离子电导。最终，该化合物在潮湿空气和含LiOH水溶液中都是稳定的，电化学稳定窗口可达1.5 V。在没有任何优化的情况下实现了0.9×10^-4 S cm^-1的离子电导率和0.33 eV的低活化能。本研究为探索高稳定性的新型固态电解质提供了新的设计思路。

研究成果以“Chemistry Design Towards a Stable Sulfide-based Superionic Conductor Li₄Cu₈Ge₃S₁₂”为题于2019年4月2日发表于Angew. Chem. Int. Ed.（DOI: 10.1002/anie.201901739）。

Li₄Cu₈Ge₃S₁₂晶体结构设计及锂离子导电性

  （摘自纳米人）