全固态金属锂电池是下一代电池的突出候选者，具有高能量密度和低安全风险。然而，传统的锂金属与固体电解质(SSE)之间的平面接触存在大量的空洞形成和较大的界面形态波动，导致界面稳定性差。
近日，斯坦福大学崔屹教授设计了一个交叉型Li-SPE（i-Li@SPE）框架来展示聚合物基全固态电池的3D界面。这项工作解决了平面Li-SPE界面上不受控制的Li剥离/电镀的挑战，并显著提高了ASSLMB的界面完整性和性能。
文章要点
1）交叉型Li@SPE设计将Li剥离/电镀从平面Li-SSE界面扩展到3D界面，从而降低了局部电流密度并抑制了空穴的形成。此外，I-Li@SPE框架将体积变化扩展到比2D平面Li大得多的3D界面区域，提供了额外的自由度，从而减少了Li-SPE界面的界面波动。
2）结果表明，与平面Li相比，I-Li@SPE具有更光滑的界面和更低的界面电阻。稳定的界面降低了循环过电位，延长了电池循环寿命。此外，I-Li@SPE设计可承担高电流密度和高循环容量。实验结果表明，I-Li@SPE的电流密度为1 mA cm−2，在0.4 mA cm−2下循环100 h的循环容量为4 mAh cm−2。因此，I-Li@SPE电极为ASSLMBs的实际应用提供了一种很有前途的途径。
参考文献
Yufei Yang, et al, An Interdigitated Li-Solid Polymer Electrolyte Framework for Interfacial Stable All-Solid-State Batteries, Adv. Energy Mater. 2022
DOI: 10.1002/aenm.202201160
https://doi.org/10.1002/aenm.202201160
