开发和利用无机固态电解质是发展高能锂基金属电池的可行策略。然而，抑制寄生界面反应和循环过程中不利的锂金属沉积的增长仍具有一定挑战，尚未完全解决。

基于此，燕山大学Long Zhang报道了SE的氯含量(即氯度)对Li硫银锗矿中不利锂金属沉积(如枝晶)的抑制和(电)化学界面稳定性的强烈影响。

文章要点

1）结合原位测量和非原位冷冻电镜（Cryo-STEM）和聚焦离子束扫描电子显微镜(FIB-SEM)的测量，研究人员发现在高氯含量(例如，Cl=1.3和1.6)的情况下，LiCl壳包裹在硫银锗矿核上，揭示了氯含量对电化学性能起关键作用的机理。LiCl壳层相互连接，形成局域银辉石颗粒包裹的骨架结构。壳层/骨架的厚度随氯含量的不同而不同，导致硫银锗矿界面不同，包括成分及其数量、微观结构和分布。

2）在电化学测试过程中，骨架中的氯离子迁移到锂电极上，并与局部锂离子重新键合，在锂电极表面重新形成致密、均匀、均匀的以LiCl为主的界面层，作为自限界面相以避免Li|SE的(电)寄生反应。同时，适中的氯化度(Cl=1.3)和合适的LiCl骨架厚度(20 nm)是抑制Li枝晶生长的决定性因素。

参考文献

Zeng, D., Yao, J., Zhang, L. et al. Promoting favorable interfacial properties in lithium-based batteries using chlorine-rich sulfide inorganic solid-state electrolytes. Nat Commun 13, 1909 (2022).

DOI：10.1038/s41467-022-29596-8

https://doi.org/10.1038/s41467-022-29596-8