由于固体聚合物电解质的低温离子导电能力缺陷，导致发展柔性高性能、价格低廉固体电解质受到阻碍，电池的临界电流密度较低。这些问题产生的原因是由于聚合物中Li⁺离子的迁移率较低、Li枝晶的生长速度较快导致。有鉴于此，德州大学奥斯丁分校John B. Goodenough、李玉涛等报道发现Mg(ClO₄)₂添加剂用于PEO电解质中，能够有效的改善Li⁺离子传输，调控Li金属/电解质的界面。

本文要点：

（1）

通过实验、DFT计算结合，发现Mg²⁺离子能够在PEO聚合物中通过醚氧原子、锂盐TFSI^-配位，从而固定，因此Li⁺迁移得以改善。此外，原位形成Li⁺导电Li₂MgCl₄/LiF界面，该界面对Li⁺的界面扩散能垒更低，能够在沉积/剥离循环过程中促进Li⁺的均匀性，抑制枝晶生长，从而将临界电流密度提高至记录值2 mA cm^-2，能够以较高的库伦效率、稳定性进行电池充放电循环。

（2）

这种效应能够很好的用于全固态 Li/Li、LiFePO₄/Li、LiNi_0.8Mn_0.1Co_0.1O₂/Li电池中，说明表面化学、界面工程对于全固态Li金属电池的重要作用。展示了Mg(ClO₄)₂结构简单的添加剂能够有效的改善聚合物、聚合物电解质的性能。

参考文献

Biyi Xu, Xinyu Li, Chao Yang, Yutao Li*, Nicholas S. Grundish, Po-Hsiu Chien, Kang Dong, Ingo Manke, Ruyi Fang, Nan Wu, Henghui Xu, Andrei Dolocan, and John B. Goodenough*, Interfacial Chemistry Enables Stable Cycling of All-Solid-State Li Metal Batteries at High Current Densities, J. Am. Chem. Soc. 2021

DOI: 10.1021/jacs.1c00752

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.1c00752