南方科技大學(xué)鄧永紅教授團(tuán)隊(duì)在ChemSusChem期刊發(fā)文對(duì)新型全固態(tài)鋰電池中的正極與電解質(zhì)界面問(wèn)題進(jìn)行了探討，文章重點(diǎn)介紹了目前各類固體電解質(zhì)面臨的主要挑戰(zhàn)和解決策略，以及先進(jìn)的界面表征手段，并對(duì)全固態(tài)電池中亟待解決的重要問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié)和展望。
受限于傳統(tǒng)鋰離子電池逐漸逼近理論極限的能量密度和有限的安全性，基于各類固體電解質(zhì)的全固態(tài)鋰電池受到了廣泛的研究。固體電解質(zhì)具有本征不燃、高熱穩(wěn)定性和高離子電導(dǎo)率等特點(diǎn)，使得其有望解決傳統(tǒng)有機(jī)電解液的泄露、易燃等問(wèn)題。此外，由于采用了高比容量的鋰金屬作為負(fù)極，全固態(tài)電池的能量密度有望進(jìn)一步提升。然而，目前全固態(tài)電池的能量密度和電化學(xué)性能不盡如人意。其中，固體電解質(zhì)與正極材料間的界面問(wèn)題導(dǎo)致的巨大界面阻抗是限制全固態(tài)電池應(yīng)用和發(fā)展的最主要問(wèn)題之一。以往的研究表明，這種界面阻抗主要來(lái)源于三個(gè)方面。首先，固體電解質(zhì)與正極材料間的固固接觸不充分，以及循環(huán)過(guò)程中正極材料的體積膨脹和收縮使得界面接觸惡化。其次，固體電解質(zhì)在高電壓下可能發(fā)生氧化分解，以及與正極活性材料間的電化學(xué)反應(yīng)。最后，固體電解質(zhì)與活性材料間的化學(xué)勢(shì)差異使得在界面處形成鋰的耗散層，即空間電荷層。此外，固固界面的表征困難，表征效果不佳，極大地限制了固體電解質(zhì)與正極界面的研究進(jìn)展，因此，發(fā)展新的表征技術(shù)是未來(lái)全固態(tài)鋰電池界面研究的重要方向。 南方科技大學(xué)鄧永紅教授團(tuán)隊(duì)在ChemSusChem期刊發(fā)表前瞻性綜述文章，對(duì)全固態(tài)鋰離子電池中的固體電解質(zhì)與正極界面問(wèn)題進(jìn)行了總結(jié)，闡述了界面阻抗的主要來(lái)源和形成機(jī)理，并分別對(duì)氧化物和硫化物固體電解質(zhì)中的界面問(wèn)題進(jìn)行討論，重點(diǎn)介紹了目前主要界面改性策略和研究進(jìn)展，以及各種先進(jìn)界面表征手段。最后，基于前期相關(guān)研究工作總結(jié)，文章對(duì)基于固體電解質(zhì)全固態(tài)電池的發(fā)展前景和亟待解決的重要問(wèn)題進(jìn)行展望，為全固態(tài)電池的下一步研究提供了參考。 論文信息 Fundamentals of the cathode–electrolyte interface in all–solid–state lithium batteries Yidong Jiang, Anjie Lai, Jun Ma, Kai Yu, Huipeng Zeng, Guangzhao Zhang, Wei Huang, Chaoyang Wang, Shang?Sen Chi,* Jun Wang,* and Yonghong Deng* 文章第一作者為姜益棟，通訊作者為池上森，王軍和鄧永紅 ChemSusChem DOI: 10.1002/cssc.202202156
