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聚環氧乙烷（PEO）基固態聚合物電解質（SPE）被認為是一種有前景的全固態鋰電池（ASSLBs）的固態電解質。然而，與高壓正極材料（如鈷酸鋰）的差界面穩定性，限制了其在高能量密度固態電池中的應用。

北京大學深圳研究生院潘鋒、宋永利、楊盧奕等在LiCoO₂顆粒表面涂上了高壓穩定的Li₃AlF₆保護層，以改善PEO基ASSLBs的性能并研究其失效機制。

圖1. Li₃AlF₆涂覆LiCoO₂的表征

研究發現，在4.2V的充電電壓下，不良的電化學性能主要源于高活性的LiCoO₂表面和PEO之間的化學氧化還原反應所引起的LiCoO₂表面的結構崩塌，導致LiCoO₂的相變，這表明LiCoO₂表面和界面的結構穩定性對于高壓應用至關重要。而當電壓達到4.5V甚至更高的電位時，LiCoO₂的降解和PEO的強烈分解都可能是導致容量進一步下降的原因。

圖2. 電化學性能對比

與此形成鮮明對比的是， Li₃AlF₆涂層可以保護LiCoO₂在循環過程中不發生化學降解，從而穩定LiCoO₂，并使PEO在高電壓下的電化學分解最小化。因此，這項工作不僅對含有LiCoO₂的PEO基電池的失效機制提供了重要的補充，而且提出了在高壓ASSLBs中保留正極-電解質界面結構穩定性的通用策略。

圖3. 用于實現穩定和高壓ASSLBs的LAF涂層的擬議機制

Insights Into the Interfacial Degradation of High-Voltage All-Solid-State Lithium Batteries. Nano-Micro Letters 2022. DOI: 10.1007/s40820-022-00936-z

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?潘鋒/宋永利/楊盧奕NML：洞察高壓全固態鋰電池的界面退化

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