固态电池技术是一种安全提高电池能量密度的有效途径，然而固态电池仍面临电极和固体电解质之间界面问题的严重挑战。

近日，英国谢菲尔德大学Edmund J. Cussen，Serena A. Corr开发了一种新的双钙钛矿系列Li_1.5La_1.5MO₆（M=W⁶⁺，Te⁶⁺），其独特的锂离子分布可以实现宏观离子扩散，同时通过定制组合物，可以使其具有负极或固体电解质功能。

文章要点

1）研究人员采用微波固相法合成了新型富锂双钙钛矿Li_1.5La_1.5MO₆（M=W⁶⁺，Te⁶⁺）。Li_1.5La_1.5WO₆的Rietveld精修表明，A位被La³⁺占据约3/4。单斜晶型畸变使La配位数从未畸变结构中的12降低到8。A位也被向三角金字塔底部位移的Li⁺离子以无序的方式部分占据。这使得La³⁺的配位数从8降低到Li⁺的4，Li^…O距离缩短到更典型的较小Li⁺阳离子的值。

2）Li_1.5La_1.5MO₆的氧化还原机理的详细研究发现，W⁶⁺是锂插入过程中的氧化还原活性物种，实现了在1 V以下进行可逆的锂离子嵌入，因此能够用作负极（初始比容量超过200 mAh g^-1，体积变化极小，约为0.2%）。而Te⁶⁺在钙钛矿晶体结构上提供了超过5 V的高氧化还原稳定性，使其能够用作安全的替代固态电解质，为锂离子的微观扩散提供了较低的活化能垒（<0.2 eV）。

参考文献

Amores, M., El-Shinawi, H., McClelland, I. et al. Li_1.5La_1.5MO₆（M=W⁶⁺，Te⁶⁺）as a new series of lithium-rich double perovskites for all-solid-state lithium-ion batteries. Nat Commun 11, 6392 (2020)

DOI：10.1038/s41467-020-19815-5

https://doi.org/10.1038/s41467-020-19815-5