高电压全固态锂电池（HVASSLBs）由于其理论上的高能量密度和安全性，被认为是便携式电子产品和电动汽车的诱人储能技术。然而，硫化物固体电解质（SEs）的电化学稳定性有限，阻碍了HVASSLBs的发展，导致相间动力学缓慢。

近日，中科院青岛能源所崔光磊研究员，Jun Ma，以色列巴伊兰大学Malachi Noked报道了提出了一种双向兼容的缓冲层设计方案，以克服硫化基HVASSLBs存在的界面问题。

文章要点

1）研究人员根据第一性原理计算和各种原位/非原位表征的结果，发现NASICON型Li_xZr₂(PO₄)₃与4.5 V LiCoO₂和Li₆PS₅Cl都表现出很好的相容性。这种相容性显著抑制了界面反应性，促进了界面锂离子的传输。

2）实验结果显示，4.5 V硫化基HVASSLBs可以显著提高首次放电容量（0.2 C下143.3 vs 125.9 mAh·g⁻¹）、容量保持率（100次循环后容量保持率为95.53% vs 74.74%）和倍率性能（2 C时，97 mAh·g⁻¹ vs 45 mAh·g^-1）。

这项工作展示了高倍率硫化物基HVASSLBs的广阔应用前景，为合理设计高性能硫化HVASSLBs的界面和相间化学结构迈出了重要的一步。

参考文献

Longlong Wang, et al, Bidirectionally Compatible Buffering Layer Enables Highly Stable and Conductive Interface for 4.5 V Sulfide-Based All-Solid-State Lithium Batteries, Adv. Energy Mater. 2021

DOI: 10.1002/aenm.202100881

https://doi.org/10.1002/aenm.202100881