全固态电池正成为储能市场的潜在游戏改变者；然而，它们的实际应用受到固体电解质中不可控的锂枝晶生长引起的过早短路的严重阻碍。虽然各种亲锂中间层可以在一定程度上改善接触问题，但是它不能减轻从电极到电解质的电子泄漏，先前诸多亲锂中间层是金属的或者在与锂反应后包含混合的离子和电子导体。

近日，首尔大学Kisuk Kang提出了一种逐层策略，该策略采用亲锂和电子阻挡多层来同时实现锂/固体电解质界面处的均匀锂离子传导和阻挡固体电解质上不期望的电子泄漏。

文章要点

1）研究人员证明了亲锂Ag层通过增强锂金属在LLZTO固体电解质上的润湿性而提供了13.4 ohm cm²的非常低的界面电阻，而独特复合结构的电子阻挡LiF层即使在高温/高电压下也可以减轻通过固体电解质的电子传导，同时保持足够高的锂离子传导性。

2）使用多层夹层的锂对称电池在60 ℃下表现出3.1 mA cm^-2的创纪录高临界电流密度（CCD），并且由商业LFP正极和LiNi_1/3Co_1/3Mn_1/3O₂正极制成的混合全电池可以在高电流密度（2 C；~1.0 mA cm⁻²）显示出突出的长期耐久性（>3000次），这是迄今为止所报道的最高性能。

这项研究表明，控制锂和电子传输的组合策略对于解决多来源锂枝晶问题是必不可少的，通过探索亲锂层和电子阻挡层的各种组合，逐层方法开辟了一条通往未来固态电池的道路。

参考文献

Sunyoung Lee, et al, Design of a lithiophilic and electron-blocking interlayer for dendrite-free lithium-metal solid-state batteries, Sci. Adv. 8, eabq0153 (2022)

DOI: 10.1126/sciadv.abq0153

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abq0153