Adv. Sci.：原位形成Ag-Li金属间化合物层使全固态锂电池稳定循环

随着电动汽车时代的到来，电池稳定性成为一个主要问题，全固态电池（ASSBs）由于其高稳定性而成为改变游戏规则的重要因素。然而，尽管引入了致密的固态电解质（SE）层，但当使用锂来提高电池的能量密度时，锂枝晶引起的短路问题是不可避免的。此外，大多数缓解锂不均匀生长的策略非常复杂，阻碍了ASSBs的实际应用。

韩国电子技术研究所Byung Gon Kim、釜山大学Seog Young Yoon等提出了一种通过可批量生产的辊压法制备的Ag-Li合金负极。

图1 采用Li和Ag-Li的ASSBs循环后的比较

与之前报道的含有少量亲锂银的固溶基金属合金不同，原位形成且富含银的Ag-Li金属间化合物层（ALI）减轻了不均匀的Li沉积，并保持稳定的SE/Ag-Li界面，促进了可逆Li运行。具体而言，与在Li中溶解少量Ag的固溶体反应相反，ALI中含有大量Ag，这使得能够与硫化物SEs形成稳定界面并抑制Li枝晶生长。此外，未形成ALI的残余少量Ag参与了与Li的固溶体反应，从而缓解了Li的不均匀生长。

图2 Ag-Li的制备及表征

得益于这些优势，与表现出频繁初始短路的锂电池相比，采用Ag-Li负极的电池在140次循环中的容量保持率提高至94.3%，即使在12C的恶劣条件下也能保持稳定的循环。该方法表明，引入可原位形成的功能层是通过保持稳定的负极界面和防止循环过程中锂枝晶来改善ASSBs性能的一种简单有效的方法。

图3 NCM/Ag-Li电池性能

In Situ Formed Ag-Li Intermetallic Layer for Stable Cycling of All-Solid-State Lithium Batteries. Advanced Science 2021. DOI: 10.1002/advs.202103826

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