锂电池中基于丁二腈（SN）的原位聚合固态电解质（SIPSSE）因其高离子电导率、宽电化学稳定性窗口（ESW）和大规模应用潜力而受到广泛关注。尽管有这些优点，SN分子中的极性氰基在与金属锂（Li）直接接触时会导致严重的界面问题，包括不稳定固体电解质界面（SEI）和Li枝晶生长，这阻碍了SIPSSE在固态锂金属电池（SSLMB）中的进一步应用。为了应对这些挑战，浙江工业大学张俊、香港城市大学Liu Qi开发了一种GaF₃改性的SIPSSE（GSNE），通过掺入GaF₃和氟代碳酸乙烯酯来钝化金属Li，并使用乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯来锚定SN分子。

本文要点：

1) 由于这种战略性的电解质组件设计，GSNE在30°C下实现了1.3×10⁻³ S cm⁻¹的离子电导率，以及高达4.6 V的宽ESW。此外，通过原位合金化反应，在金属Li表面形成了LiF/Li₃N/Li_xGa杂化SEI。

2) 正如各种表征技术和理论计算所证实的那样，这种混合SEI表现出优异的界面稳定性和快速的Li⁺输运动力学。因此，LiFePO₄/GSNE/Li电池表现出优异的倍率性能和循环稳定性。

参考文献：

Tianqi Yang et.al In Situ Construction of LiF/Li₃N/Li_xGa Hybrid SEI to Boost Long-Lifespan Succinonitrile-Based Solid-State Lithium Metal Batteries Adv. Functional Mater. 2025

DOI: 10.1002/adfm.202423719

https://doi.org/10.1002/adfm.202423719