AEM：动态稳定的二钾玫棕酸盐界面相实现了基于NASICON型电解质的锂-三氟化铁转化电池

Nanoer-z

2025-04-21

由于Ti⁴⁺组分易被还原，Li_1.3Al_0.3Ti_1.7(PO₄)₃（LATP）电解质面临严重的结构分解和形貌劣化问题，阻碍了基于LATP的固态电池发展。鉴于此，中科院上海硅酸盐研究所Chilin Li等提出采用具有动态稳定性的p型半导体二钾玫棕酸盐（K₂C₆O₆，DKR）作为界面缓冲层来增强锂-LATP界面的耐久性。

本文要点：

（1）这种兼具层间润滑、电子阻挡和锂离子传导能力的DKR缓冲层能够紧密附着在LATP陶瓷表面，与锂金属形成肖特基接触，赋予阳极界面动态电化学稳定性、更快的Li⁺溶解迁移速率和更优的界面动力学特性，从而实现长期循环（超过1200小时）无枝晶的锂沉积/剥离行为。

（2）基于该策略的LATP锂-三氟化铁转化固态电池展现出更高的可逆容量（568.1 mAh·g⁻¹）和更长循环寿命（350次）。即使在正极-电解质界面未润湿条件下，高载量（3 mg·cm⁻²）FeF₃仍能提供545.4 mAh·g⁻¹的初始容量和400 mAh·g⁻¹的可逆容量。这种动态稳定缓冲层策略为LATP基固态电池的实际应用提供了创新解决方案。

M. Lei, S. Fan, H. Wu, K. Huang, K. Chen, C. Li, Dynamically Stable Dipotassium Rhodizonate Interphase Enables NASICON-Type Electrolyte Based Li-FeF3 Conversion Batteries. Adv. Energy Mater. 2025, 2500908.

https://doi.org/10.1002/aenm.202500908