基于石榴石电解质的固态锂电池（SSLBs）有望具有比液体有机电解质锂离子电池更高的能量密度，并且更安全。然而，SSLBs面临着Li枝晶和高界面电阻等问题的严峻挑战。

基于此，马里兰大学王春生教授报道了通过在Li负极中掺杂锶（Sr）来克服上述两个挑战。

文章要点

1）与以往所有金属/金属氧化物涂层在石榴石或锂合金负极上形成亲锂中间层不同，Li−Sr/SrO掺杂Li₂O在界面上富集，形成亲锂/疏锂双功能界面层。这种界面层降低了界面电阻，也抑制了锂枝晶。

2）研究发现，亲锂的SrO掺杂Li₂O对Li的稳定性阻止了石榴石的还原，抑制了Li枝晶，这与所有已报道的合金电子传导中间层不同。

3）优化后的Li−Sr|石榴石|Li−Sr对称电池的临界电流密度为1.3 mA/cm²，室温下可循环1,000次，循环电流密度为0.5 mA/cm²。

这种双功能亲锂/疏锂界面层为开发高性能石榴石固态锂电池提供了一种新的策略。

参考文献

Xinzi He, et al, Tuning Interface Lithiophobicity for Lithium Metal Solid-State Batteries, ACS Energy Lett.2022

DOI: 10.1021/acsenergylett.1c02122

https://doi.org/10.1021/acsenergylett.1c02122