全固态锂金属电池(ASSLMBs)使用无机固态电解质 (ISEs) ，因其固有的安全性和高能量密度，被认为是一种很有前途的储能技术。然而，ASSLMBs面临的一个关键挑战是ISEs无法阻止锂枝晶生长，这一问题尚未完全解决。
2024年7月23日，清华大学南策文院士、任耀助理研究员联合北京科技大学范丽珍教授、高磊研究员在国际期刊Advanced Energy Materials发表题为《Generalized Interphase Design for Stabilized Li/Inorganic Electrolyte Interfaces》的研究论文。
在此，通过系统探索锂枝晶的形成机制，提出了人工固态电解质界面（ASEI）的一般设计原则，以抑制 ASSLMBs中的锂枝晶。
随后，构建了一种定制的LiF-Li3N ASEI，以检验无锂枝晶的设计原理。LiF-Li3N改性的锂（LFN-Li）可以有效抑制副反应及锂枝晶的生长，从而将Li10GeP2S12（LGPS）的临界电流密度提升至3.4 mA cm−2的历史新高。
此外，LFN-Li/LGPS/LFN-Li可以在0.2 mA cm−2下稳定循环超过5000小时。至关重要的是，设计的ASEI的多功能性得到了突出体现，它确保了具有氧化物Li1.3Al0.3Ti1.7(PO)3 或卤化物 Li2ZrCl6 ISEs 的对称电池具有出色的长期稳定性。
因此，ASEI使LiNi0.8Mn0.1Co0.1O2/LGPS/LFN-Li和FeS2/LGPS/LFN-Li电池在室温下实现了高放电比容量和理想的循环稳定性。广义的ASEI设计原则使得高能量ASSLBMs的开发具有合理化。
文献信息：Generalized Interphase Design for Stabilized Li/Inorganic Electrolyte Interfaces., 2024. https://doi.org/10.1002/aenm.202402064
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