结合固态电解质(SSEs)的锂金属电池(LMBs)有望实现高能量密度和高安全性,但其在实际应用中受到 SSEs 与锂金属负极之间较差的界面稳定性的阻碍。在此,我们展示了通过两步固态合成法将 LiBF4 简单地引入硫卤化物(Li3SCl)骨架中,形成了混合物 Li3SCl@LiBF4 (LSC@BF) SSE,在从根本上改变界面的同时,保持了 4.32 × 10−4 S cm−1 的高室温离子电导率和 0.22 eV 的低活化能。X 射线光电子能谱和电子显微镜显示,LiBF4 促进了在 SSE|Li 界面原位形成机械稳固且富含 LiF 的固体电解质界面相。这一富含 LiF 的层有效抑制了锂枝晶的生长并稳定了界面,使对称 Li|LSC@BF|Li 电池能够在 0.2 mA cm−2 下实现超过 800 h 的稳定锂沉积/剥离。截面分析成像证实了致密、无孔隙且无枝晶穿透的界面。我们的工作表明,引入 LiBF4 提供了一种简单、可扩展的策略,可同时保持高离子电导率并解决高性能 LMBs 中硫卤化物 SSEs 的界面不稳定性问题。
Tang et al. (Wed,) 对该问题进行了研究。