使用石榴石固体电解质如LLZTO（Li_6.4La₃Zr_1.5Ta_0.5O₁₂）的固态锂金属电池可以显著提高能量密度和安全性。然而，锂枝晶在高电流密度下的渗透阻碍了实际应用。内部电化学诱导的机械应力足够大，可以传播锂枝晶，随后使固体电解质断裂。近日，布朗大学Brian W. Sheldon、Shi Changmin基于这一理解，证明应力驱动的枝晶传播可以通过减弱结合内部界面的偏转来控制。

本文要点：

1) 该方法基于多层复合材料的断裂力学分析，对嵌入LLZTO的各种夹层材料进行了研究。枝晶偏转的可行性和有效性在石墨烯氧化物减少的情况下最为明显，临界电流密度从0.6 mA cm^-2增加到3.8 mA cm^-2。

2) 在这种材料中，LLZTO的弱界面和夹层的混合离子-电子导电性质都有助于提高性能。此外，通过有限元模拟，作者还获得了对多层电解质力学的重要见解。

参考文献：

Zikang Yu et.al Lithium Dendrite Deflection at Mixed Ionic–Electronic Conducting Interlayers in Solid Electrolytes Adv. Energy Mater. 2024

DOI: 10.1002/aenm.202403179

https://doi.org/10.1002/aenm.202403179