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鋰金屬基全固態(tài)電池（ASSB）具有更高的能量和功率密度，是最有前景的儲能技術(shù)。然而，鋰/固態(tài)電解質(zhì)（SE）界面的界面反應(yīng)和鋰枝晶向SE的滲透將導(dǎo)致鋰金屬基ASSB的庫侖效率（CE）較低、短路、安全隱患和循環(huán)壽命變差。

物理所吳凡Nano Energy：通過固相鈍化實現(xiàn)無枝晶全固態(tài)鋰金屬電池

中科院物理所吳凡等基于固固結(jié)合反應(yīng)，開發(fā)了一種高效表面改性的固相鈍化（SPP）方法，為硫化鋰正極基ASSB的開發(fā)提供了新思路，并有望實現(xiàn)大規(guī)模鋰金屬正極保護。

研究顯示，通過CuF₂-PVDF-HFP與鋰金屬之間的原位反應(yīng)，采用滾壓技術(shù)可有效形成包含Li?Cu微觀結(jié)構(gòu)的富LiF多功能鈍化層。CuF₂的引入縮短了基于PVDF-HFP的鈍化劑與鋰金屬的反應(yīng)時間，并降低了能耗。

圖2. 對稱性能

因此，帶有鈍化人工SEI的對稱ASSB電池在室溫下的臨界電流密度（CCD）可達3.7 mA cm^-2，并可在0.5 mA cm^-2的電流密度下穩(wěn)定循環(huán)1000小時。此外，LiCoO₂/Li₆PS₅Cl/Li ASSB在 1.0 mA cm^-2電流密度下可穩(wěn)定循環(huán)超過300次，并具有穩(wěn)定的庫侖效率。因此，這項研究為制備具有高界面能和有效抑制鋰枝晶能力的人工SEI提供了一種策略。

圖3.?ASSB全電池性能

Dendrite-Free Lithium-Metal All-Solid-State Batteries By Solid-Phase Passivation. Nano Energy 2023. DOI: 10.1016/j.nanoen.2023.108922

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