孙学良EES综述：用于全固态锂电池的卤化物固态电解质的进展与展望

北2北

2020-03-04

卤化物固态电解质具有高室温离子电导率（＞10^-3S/cm）、宽电化学稳定窗口以及与氧化物正极良好的兼容性等诸多优势因而在全固态锂电池领域备受瞩目。近日，加拿大西安大略大学的孙学良教授对卤化物固态电解质的发展、结构、离子电导、化学稳定性以及面临的挑战等问题进行了细致的总结概括。

本文要点

1) 文章首先对卤化物基固态电解质的历史沿革进行了简单梳理，然后对几种不同类型的卤化物固态电解质进行了介绍。作者从实用化角度总结了卤化物基固态电解质的合成方法，尤其重点关注了可扩大生产的液相制备手段。作者对比讨论了不同类型电解质的化学稳定性（包括热稳定性、空气/湿度稳定性、正负极稳定性）和本征的电化学稳定窗口。

2) 文章随后列出了不同卤化物固态电解质的应用领域。在备受关注的全固态锂电池领域，卤化物固态电解质不仅被用作电解质使用，还可以利用其抗氧化能力来用作高压正极与电解质之间的缓冲层；而对于一些负极稳定性较好的电解质如Li₃OCl等还被开发为液态电解质中的金属锂负极保护层；良好的电化学稳定性使得卤化物固态电解质还可以被用做高压氧化物正极材料颗粒的包覆层。此外，文章还对使用卤化物固态电解质的锂电池的能量密度进行了评估：使用尽可能薄的电解质片和更高的电极活性物质载量能够显著改善电池的能量密度水平。

3) 文章最后给出了卤化物基固态电解质在未来的发展方向，比如进一步优化空位浓度提高电解质的离子电导率，通过调整化学组分或增加功能性夹层来提升对于金属锂负极的稳定性等。

Xiaona Li et al, Progress and Perspectives of Halide-based Lithium Conductors for All-Solid-State Batteries, Energy & Environmental Science, 2020

DOI: 10.1039/C9EE03828K

https://pubs.rsc.org/en/Content/ArticleLanding/2020/EE/C9EE03828K#!divAbstract