近年来，固态锂金属电池作为下一代储能的一种有前途的候选技术吸引了越来越多研究人员的兴趣。与传统的液态电解质相比，Li金属不仅能与大多数固态电解质自发反应，而且能在较低的电流密度下引发固态电解质中Li枝晶的生长。通过保护层缓冲电解质-负极界面是解决这一问题的一种可行方案。

近日，北京大学深圳研究生院潘锋教授，Shunning Li通过对从无机晶体结构数据库（ICSD）中提取的实验已知化合物的系统分析，建立了用于稳定固态锂金属电池电解质-负极界面的专用保护层材料组合。

文章要点

1）经过热力学稳定性、电化学稳定性、化学稳定性和电子能带结构的分级筛选，研究人员发现了5种、28种和7种高稳定的含锂材料，它们分别能够阻止锂金属向Li₇La₃Zr₂O₁₂（LLZO）、Li₃PS₄（LPS）和Li_1+xAl_xTi_2–x(PO₄)₃（LATP）的电子转移，其中许多过去没有报道。特别是，这些保护层的电子绝缘性可以在与SSE和锂金属负极极的界面上保持不变。

这项工作极大地减少了用作保护层的化合物在SSE中抑制Li枝晶生长的筛选空间，所发现的材料有望加速固态锂金属电池的设计进程。

参考文献

Simo Li, Zhefeng Chen, Wentao Zhang, Shunning Li and Feng Pan, High-throughput screening of protective layers to stabilize the electrolyte-anode interface in solid-state Li-metal batteries, Nano Energy, (2022)

DOI: 10.1016/j.nanoen.2022.107640

https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2022.107640