正极-硫化物电解质界面的高界面电阻仍然是全固态电池的一个关键缺点，这与最初的预期不同，即全固态界面会通过减少界面处的副反应来提高电化学稳定性。在本研究中，韩国电气技术研究院You-Jin Lee，德克萨斯大学达拉斯分校Kyeongjae Cho基于多尺度模拟和电化学实验相结合的方法，研究了 LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂ (NCM811) 和银锗矿 (Li₆PS₅Br_0.5Cl_0.5, LPSBC) 硫化物固体电解质界面处意外反应的基本机制。

文章要点

1）高界面电阻源于界面处钝化层的形成，加上不规则的原子和电子结构、锂耗尽、相互元素交换以及氧化物正极和硫化物固体电解质之间的机械接触损失。

2）研究人员还证实了这些副反应被硫化物固体电解质 (LPSOBC) 的 O 取代所抑制，然后通过缓解界面处的副反应提高了全固态电池的化学机械稳定性。

这项研究为全固态电池界面的设计提供了合理的见解。

参考文献

Taesoon Hwang, et al, Oxygen Substitution to Enhance ChemoMechanical Stability at the Cathode-Sulfide Electrolyte Interface in All-Solid-State Batteries, ACS Nano, 2024

DOI: 10.1021/acsnano.4c06345

https://doi.org/10.1021/acsnano.4c06345