Li7La3Zr2O12（LLZO）等锂离子导电陶瓷氧化物电解质被认为是实现高能量密度下一代固态锂金属电池的候选材料。实际上，高温烧结的陶瓷球通常具有较高的硬度和较低的断裂韧性，这使得它们对于薄膜电解质的制造和固态电池的繁琐操作来说过于脆弱。陶瓷粉末虽然具有延展性，但由于陶瓷颗粒边界离子导电性差，因而并不能产生令人满意的高Li+导电性。
近日，中科院化学研究所郭玉国研究员，辛森研究员报道了通过在Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12（LLZTO）颗粒表面涂覆一层均匀的聚丙烯腈纳米涂层，可以获得具有超高陶瓷质量分数（94.3 wt%）的改性石榴石粉（LLZTO@PAN），无需球团烧结或外加外压即可有效地实现Li+的粒间迁移。
文章要点
1）研究发现，陶瓷/聚合物界面的密切化学作用有助于诱导PAN的部分dehydrocyanation反应，并产生局部共轭结构。共轭结构易于与Li+相互作用，并在LLZTO/PAN界面引发快速Li+交换，因此在陶瓷颗粒之间充当连续的Li+传导路径，并得到了固体魔角旋转（MAS）核磁共振（NMR）和密度泛函理论（DFT）计算结果的证实。
2）由聚合物涂层陶瓷颗粒制备的流延薄膜电解质（厚度：<10 μm）具有良好的电化学性能，可以实现对称Li/Li电池和全固态LMBs的稳定循环。
参考文献
Wan-Ping Chen, et al, Bridging Interparticle Li+ Conduction in a Soft Ceramic Oxide Electrolyte, J. Am. Chem. Soc., 2021
DOI: 10.1021/jacs.0c12965
https://doi.org/10.1021/jacs.0c12965
