固態(tài)鋰電池特別適合在高溫甚至是超高溫（>100℃）下運(yùn)行。然而，在這些條件下，氧化物正極材料與高導(dǎo)電性的硫化物基電解質(zhì)是不穩(wěn)定的，此外元素硫由于其絕緣性能而利用率低。

圖1 通過固液反應(yīng)合成poly-SCN的步驟

加州大學(xué)圣地亞哥分校劉平等開發(fā)了一種離子液體介導(dǎo)的聚硫氰酸酯（poly-SCN）的合成工藝，并將其作為富硫正極使用。溫和的反應(yīng)條件防止了熱誘導(dǎo)的分解，并導(dǎo)致了高硫負(fù)載。此外，用這種方法合成的聚-SCN比用機(jī)械合成的聚-SCN具有更均勻的粒徑分布。

結(jié)果，該材料具有均勻的、亞微米級的顆粒大小和大于55%的硫含量，表現(xiàn)出良好的熱穩(wěn)定性，超過200℃。

圖2 poly-SCN在100℃下作為固態(tài)電池正極的性能

受益于上述優(yōu)勢，當(dāng)poly-SCN被用作全固態(tài)電池（ASSB）的正極時，在100℃下實現(xiàn)了超過800 mAh g^-1的比容量。機(jī)理研究表明，在放電過程中，poly-SCN中的C-S和S-S鍵隨著Li₂S的形成而被裂解。

并且，在充電過程中，觀察到poly-SCN結(jié)構(gòu)的重新形成?？蓴U(kuò)展的合成過程、高熱穩(wěn)定性、高硫含量和高容量使poly-SCN成為高溫固態(tài)電池的一個有希望的候選材料。

圖3 poly-SCN鋰化/脫鋰過程中的反應(yīng)機(jī)理

Polythiocyanogen as Cathode Materials for High Temperature All-Solid-State Lithium–Sulfur Batteries. ACS Energy Letters 2023. DOI: 10.1021/acsenergylett.3c00659