journal article·2026-05-08

Progress and Prospects of Solid-State Electrolytes in Metal–Sulfur Batteries

Thuy Hoai Linh Vuong, Nimanyu Joshi, Maydenee Maydur Tresa, Jayan Thomas

ACS Energy Letters· Volume 11· Issue 5
Publisher page

Abstract

Metal–sulfur (M-S) batteries, including lithium–sulfur (Li–S), sodium–sulfur (Na–S), zinc–sulfur (Zn–S), and magnesium–sulfur (Mg–S), combine very high theoretical capacities with low active-material cost and minimal reliance on transition metals. Their practical deployment is still limited by polysulfide dissolution, poor cathode conductivity, large volume change, and dendrite formation at metal anodes. This review focuses on solid-state electrolytes (SSEs) based on inorganic ceramics, polymers, and hybrid frameworks that are being developed to address these issues. We adopt an interphase-centered, problem-solving perspective and discuss how SSE ionic transport, interfacial chemistry, and mechanical properties jointly control polysulfide confinement, sulfur utilization, volume-change accommodation, and metal-anode stability. By comparing representative systems, we extract design rules for composite architecture and interface engineering. Remaining challenges, including modest room-temperature conductivity, interfacial resistance, brittleness, and scalable processing, are highlighted, and future research directions are outlined for safe, high-energy-density M-S batteries.
Source: openalex_inverted_index · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Advanced Battery Materials and Technologies · Thermal Expansion and Ionic Conductivity · Advancements in Battery Materials

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

Nanoscience and Technology Centre

University of Central Florida

Department of Material Science and Engineering

Department of Physics

CREOL, The College of Optics and Photonics

Funding

Division of Industrial Innovation and Partnerships

References (100+)

Show source-provided references
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