在锂金属负极上制造坚固的界面层以使其与液体电解质隔离对于抑制锂金属电池的快速降解至关重要。研究表明，除了具有独特的光电特性外，金属卤化物钙钛矿的骨架特征还可以实现Li 离子的嵌入，这表明其具有快速的Li +离子传输材料的潜力。另外，作为电子绝缘层，金属卤化物钙钛矿可以通过使用氯离子作为卤化物源来增大其带隙。钙钛矿金属氯化物的这些特征使其成为具有高Li 离子传输能力的有效的界面材料，可将Li金属负极与液体电解质隔离。

有鉴于此，中科大张国桢副研究员，姚宏斌教授，高德科创有限公司Huan-Xin Ju报道了一种固态转移工艺，将溶液处理的金属氯化钙钛矿薄膜作为新型界面层施加到Li金属负极上。

文章要点：

1）通过相分析和密度泛函理论计算，钙钛矿层可以在0.45 eV的低能垒下实现快速的锂离子穿梭而不会崩溃。同时，赋予均匀的离子通量，并且与液体电解质具有出色的隔离性。

2）在5 mA cm^-2的高电流密度下，具有高面积容量（30 mAh cm^-2）的Li超致密沉积。同时，在金属氯化钙钛矿的保护下，Li金属负极在超过800 h的1 mA cm^-2的电流密度下表现出稳定的Li剥离/电镀电压曲线（<40 mV）。

3）使用稀薄的电解质（20μlmA h^-1）和薄的锂金属箔（50 μm）组成的面容量为2.8 mAh cm^-2的LiCoO₂-Li电池，在0.5 C下，可以进行100多次的循环。

Yin, Y., Wang, Q., Yang, J. et al. Metal chloride perovskite thin film based interfacial layer for shielding lithium metal from liquid electrolyte. Nat Commun 11, 1761 (2020).

DOI：10.1038/s41467-020-15643-9

https://doi.org/10.1038/s41467-020-15643-9