水溶液法原位构建ZnO亲锂层稳定锂-石榴石电解质界面

作者：蔡明俐; 姚柳; 靳俊; 温兆银^*

来源：Acta Physico - Chimica Sinica, 2021, 37(01): 12-18.

• 石榴石电解质
• Zn(NO3)2水溶液
• 原位修饰
• 界面稳定性
• 固态锂电池

固态电池以其高安全性和高能量密度而备受关注。石榴石型固体电解质(LLZO)由于具有较高的离子导电性和对锂金属的稳定性,在固态电池中具有应用前景,但陶瓷与锂金属较差的界面接触会导致高的界面阻抗和可能形成的枝晶穿透。我们利用LLZO表层独特的H+/Li+交换反应,提出了一种简便有效的金属盐类水溶液诱发策略,在电解质表面原位构建ZnO亲锂层,界面处LiZn合金化实现紧密连续的接触。引入改性层后,界面阻抗可显著降低至约10?·cm2,对称电池能够在0.1mA·cm-2的电流密度下实现长达1000h的长循环稳定性。匹配正极LiFePO4(LFP)或LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2(NCM523)的准固态电池在室温下能够稳定循环100次以上。

• 单位
  中国科学院大学; 中国科学院上海硅酸盐研究所