EES: 全固态电池中界面反应的性质及其抑制策略

NavyLIu

2023-04-23

固态锂电池由于其高安全性和高理论能量密度而成为极具潜力的储能装置。然而，固态电解质和阴极之间的严重界面反应恶化了电池的性能。近日，厦门大学龚正良、杨勇报道了全固态电池中界面反应的性质及其抑制策略。

本文要点：

1) 作者系统研究了常用氧化物阴极和硫化物固体电解质（SSE）之间的界面反应演变、界面组成和电子性质。其中包括分析阴极/涂层和SSE之间的化学和电化学反应，以及通过热力学相平衡分析SSE的电化学自分解。作者发现在Li化学势下电化学反应的驱动力比化学反应的驱动力强得多，化学反应在界面反应中占主导地位。其可以防止导电界面的形成，并对抑制长期循环过程中的连续界面降解至关重要，从而可以通过阴极和SSE的优化组合以及在它们之间引入功能涂层来实现。

2) 作者提出了一种特定的高通量筛选方案，其可以过滤功能涂层材料，并对其功能进行全面评估。因此，作者通过分层筛选确定了48种具有最佳性能的涂层材料。该工作强调了阴极和SSE的合理耦合以及优化固态电池界面涂层材料的重要作用。

参考文献：

Fucheng Ren et.al The nature and suppression strategies of interfacial reactions in all-solid-state batteries EES 2023

DOI: 10.1039/D3EE00870C

https://doi.org/10.1039/D3EE00870C