湖南工业大学&高瑞电源席柳江JPS：Mg和W共掺杂LLZ0的改性复合电解质薄膜

本文针对全固态锂电池中复合固态电解质存在的陶瓷/聚合物界面不相容、离子传输受阻以及机械性能与安全性难以兼顾等关键挑战，提出了一种综合改性策略。研究背景指出，无机固态电解质（如石榴石型LLZO）与固体聚合物电解质（如PEO）各自存在界面阻抗大或室温离子电导率低等问题。研究目的旨在通过材料优化，从根本上解决界面不相容，构建高效稳定的离子传输网络。结论显示，通过Mg和W共掺杂优化LLZO以获得高纯度立方相（LMLZWO），并采用柠檬酸和磷酸进行表面处理，成功去除了表面Li2CO3钝化层并构建了稳定的Li3PO4界面层。同时，在PEO基体中引入聚偏二氯乙烯（PVDC）和丁二腈（SN），有效降低了聚合物结晶度并促进锂盐解离。最终制备的复合固态电解质薄膜实现了室温离子电导率达5×10⁻⁴ S cm⁻¹，电化学窗口扩展至5.2 V，锂对称电池可稳定循环900小时，NCM811电池在0.5C下循环300圈后仍保持130 mAh g⁻¹的高比容量，且软包电池在剪切条件下仍安全运行。