固态电解质(SSEs)作为固态电池中最关键的组成部分，在很大程度上引领着未来电池的发展。在不同类型的固态电解质中，石榴石型Li₇La₃Zr₂O₁₂(LLZO)固态电解质具有特别高的离子电导率(10⁻³~10⁻⁴ S/cm)，对锂金属具有良好的化学稳定性，为固态锂金属电池的发展提供了巨大的机遇。有鉴于此，卡尔加里大学Thangadurai与马里兰大学胡良兵等人综述了近年来石榴石型LLZO电解质的研究进展，同时讨论了实验研究和理论结果，LLZO电解质的合成策略和改性，石榴石固体电解质/电极的稳定性，新兴的纳米结构设计，降解机制，以及电池的结构和集成。

本文要点：

1）研究人员首先介绍了石榴石型氧化物材料中的锂离子传导机理以及化学成分与结构的关系，并讨论了混合电子/离子导体的概念和设计，以及石榴石型电解质的力学性能。

2）其次，展示了石榴石型固体电解质的化学和电化学稳定性，主要关注了不同类型的负极和正极材料以及液体电解质(包括有机电解质和水系电解质)的稳定性。还讨论了石榴石型固体电解质界面挑战的起源和计算研究，并展示了解决界面挑战的策略和相应的表征技术。

3）而后，讨论了最近出现的纳米结构固体电解质的设计原理、合成方法和离子传输机制。最后，展示了石榴石型固体电解质在全电池中的作用，讨论了锂离子电池和锂离子电池的衰减和失效机理，并进行了分析，提出了Li–S和Li–O₂电池的固态设计概念。

Chengwei Wang, et al. Garnet-Type Solid-State Electrolytes: Materials, Interfaces, and Batteries. Chem. Rev. 2020.

DOI: 10.1021/acs.chemrev.9b00427.

https://doi.org/10.1021/acs.chemrev.9b00427