中国科学院上硅所「国家高层次人才」李驰麟/胡九林ACS Nano | 氟化物固态电解质用于固态电池！

背景：卤化物基固态电解质因其良好的可扩展性被视为固态锂金属电池的理想选择，但其较差的湿热空气稳定性及与锂负极的不兼容性是两大主要瓶颈。氟化物固态电解质以其优异的化学和电化学稳定性有望解决这些问题，但面临室温离子电导率不足的困境。研究目的：中国科学院上海硅酸盐研究所李驰麟、胡九林等人提出一种氟与锂供给策略，旨在通过在体相和界面原位构建双重快速Li⁺扩散路径，获得具有异质结构和富含缺陷的氟化物固态电解质，以提升离子电导率和空气稳定性。结论：通过离子导体Li₃GaF₆原位氟化LaCl₃，合成了Li₃GaF₆–LaF₃异质结构固态电解质，在30°C下表现出2.24 × 10⁻⁴ S/cm的高离子电导率和出色的耐湿性。引入联苯络合锂中间层解决了界面不相容问题，对称电池在0.1 mA/cm²下循环超过1000小时，基于LiFePO₄的全电池提供约150 mAh/g的可逆容量，100次循环后容量保持率为93.6%。该工作为提升氟化物基固态电解质的性能和实用性提供了新策略。