目前，全固态锂电池(ASSLB)的制造通常需要费力地制作和组装单个电极和固体电解质（SSE），这不可避免地会导致较大的界面电阻。此外，由于机械强度不佳，大多数SSE比较厚，同时无法阻止锂枝晶的形成。这些因素无疑限制了ASSLBs的能量密度和可循环性。
近日，香港科技大学赵天寿院士，Maochun Wu报道了开发了一种新型的集成正极/超薄固体电解质，用于可扩展的ASSLBs制造，从而解决了上述问题。
文章要点
1）研究人员首先在正极上电纺聚偏二氟乙烯（PVDF）纤维网络作为支撑体，然后将液态聚氧乙烯（PEO）/石榴石（PG）电解质前体注入网络并去除溶剂，获得集成的正极/纤维增强PG电解质（I-FPG），然后该电解质可以容易地与锂负极配对形成全电池。
2）与传统的由独立PG电解质和电极（C-PG）组装而成的ASSLB相比，所开发的策略具有几个独特的优势：i）得益于纤维网络的增强，制备的固体电解质的厚度为17 µm，并保持了增强的抑制Li枝晶的机械强度；ii）通过在正极上直接制备固体电解质，可以增强正极/电解质之间的界面粘附性，显著降低界面电阻；iii）固体电解质可以在凝固过程中填充正极内部的孔隙，提供连续的离子传输路径，因此可以使用高负载的正极。
3）采用LiFePO4正极的全固态I-FPG电池在45 °C下循环500次，容量可达155.2 mAh g-1，容量保持率为84.3%，在容量和稳定性方面远远优于传统组装的电池。更值得注意的是，即使在13 mg cm-2的高负极负荷下，放电容量仍可高达124.1 mAh g-1，这是已报道的全固态电池中最高值之一。此外，采用这种集成设计的软包电池具有良好的电化学性能和对恶劣条件的高耐受性，显示出巨大的实际应用潜力。值得一提的是，该策略具有很高的可扩展性，从而为ASSLB的大规模生产提供了巨大的潜力。
参考文献
Yanke Lin, et al, A High-Capacity, Long-Cycling All-Solid-State Lithium Battery Enabled by Integrated Cathode/Ultrathin Solid Electrolyte, Adv. Energy Mater. 2021
DOI: 10.1002/aenm.202101612
https://doi.org/10.1002/aenm.202101612
