能量密度全固态锂基电池的开发需要在室温下具有离子导电性和可压缩性的正极活性材料。事实上，这些材料特性可能有助于显着减少复合电极中固态电解质的数量，从而实现更高的活性材料负载量。

近日，中科大Cheng Ma报道了一种适用于全固态电池的高锂离子导电且易于压缩的正极。

文章要点

1）Li₃TiCl₆呈层状结构，空间群为C2/m。与 LiCoO₂等标准层状氧化物正极活性材料不同，这种层状氯化物的过渡金属位点未被完全占据，并允许Li离子迁移通过。因此，其原子框架不仅在锂离子存储方面有效，而且在离子传输方面也有效。 300 °C 退火的 LTC 在 25 °C 时表现出相当高的离子电导率，为 1.04 mS cm^-1。

2）结合良好的可压缩性，如此高的离子电导率避免了在复合正极中使用固体电解质，从而使活性物质含量达到 95 wt%，高于文献中典型的 ASSLBs。更重要的是，这种复合正极在全固态电池中具有出色的性能。当Li-In|LPSCl|LZC|LTC 电池在 25 °C下以95.2 mA g^-1循环，容量保持率在80%以上，循环388次，并在2500次循环后保持在62.3%。

3）此外，LTC同时作为正极、负极和固体电解质的单一材料电池也表现出不错的循环寿命（在在 25 °C ，95.2 mA g^-1下，163次和1410次循环后容量保持率分别超过80%和60%）超过文献中其他单一材料电池。

这些性能表明，尽管过渡金属氯化物由于其在液体电解质中的高溶解度而以前很少作为正电极进行研究，但实际上是 ASSLB 中非常有前途的正电极候选者。

参考文献

Wang, K., Gu, Z., Xi, Z. et al. Li3TiCl6 as ionic conductive and compressible positive electrode active material for all-solid-state lithium-based batteries. Nat Commun 14, 1396 (2023).

DOI：10.1038/s41467-023-37122-7

https://doi.org/10.1038/s41467-023-37122-7