基于硫化物的全固态锂离子电池（ASSLIBs）是新一代储能技术的候选材料，但由于电压失配以及在正极和固体电解液界面产生的副反应会严重影响其循环性能。

近日，厦门大学李君涛教授首次报道了碳和Li₂CO₃两种添加剂可以调节LiCoO₂和TiO₂之间的化学作用，在LiCoO₂表面原位形成了连续的超薄纯相Li₂CoTi₃O₈（LCTO）层，具有稳定的三维网络状尖晶石结构，较低的电子导电率（2.5×10^-8 S cm-1）和较高的锂扩散系数（D_Li⁺=8.22×10^-7 cm² s^-1）。

文章要点

1）结果显示，当组装在ASSLIBs中时，该CTO层起到LCO和Li₁₀GeP₂S₁₂固体电解质（LGPS）之间的中间层作用。因此，原来的LCO/LGPS界面被两个新的界面LCO/LCTO和LCTO/LGPS所取代。密度泛函计算表明，与LCO/LGPS相比，新界面不仅在热力学和电化学上具有更好的相容性，而且具有更高的界面亲和力。

2）实验结果显示，ASSLIB的界面阻抗得到明显降低，在室温（0.1 C）循环200次后，其初始容量达到140 mAh g^-1，放电比容量达到116 mAh g^-1。相比之下，没有LCTO中间层组装的ASSLIB的初始容量为98 mAh g^-1,100次循环（0.1 C）后容量仅保持22.4%。即使在高截止电压下（4.5V vs.Li/Li+），具有LCTO中间层的ASSLIB也可以表现出180 mAh g^-1的高初始容量和100次循环后132 mAh g^-1的优异容量保持率。

C. Wang, et al, Engineering the Interface between LiCoO₂  and Li₁₀GeP₂S₁₂ Solid Electrolyte with Ultrathin Li Solid Electrolyte with Ultrathin Li₂CoTi₃O₈ Interlayer to Boost the Performance of All-Solid-State Battery, Energy Environ. Sci., 2020

DOI: 10.1039/D0EE03212C

https://dx.doi.org/10.1039/D0EE03212C