要在全固态锂金属电池中获得大量的面积容量（>3 mAh/cm²）和延长的循环寿命，就需要采用能够承受较高临界电流密度和容量的固态电解质（SSE）。

在这项研究中，韦仕敦大学孙学良院士，Tsun-Kong Sham，橡树岭国家实验室Jue Liu，马里兰大学Yifei Mo报道了一种高性能的富含空位的Li₉N₂Cl₃ SSE，它表现出优异的锂兼容性和大气稳定性，并可实现高面积容量、持久的全固态锂金属电池。

文章要点

1）Li₉N₂Cl₃ 由于其无序的晶格结构和空位的存在而促进了有效的锂离子传输。值得注意的是，由于其固有的锂金属稳定性，它可以在 10 mA/cm² 和 10mAh/cm² 下抵抗枝晶形成。此外，它还表现出强大的干燥空气稳定性。

2）将该SSE结合到富镍LiNi_0.83Co_0.11Mn_0.06O₂阴极全固态电池中，实现了显着的循环稳定性（0.5 C下1500次循环后容量保持率为90.35%）和高面积容量（4.8 mAh/ cm2）在软包电池中）。

这些发现为锂金属电池满足电动汽车性能需求铺平了道路。

参考文献

Weihan Li, et al, Lithium-compatible and air-stable vacancy-rich Li9N2Cl3 for high–areal capacity, long-cycling all–solid-state lithium metal batteries, Sci. Adv. 9 (42), eadh4626.

DOI: 10.1126/sciadv.adh4626

https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adh4626