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采用鋰石榴石固態電解質如Li₇La₃Zr₂O₁₂ (LLZO)和鋰金屬負極的全固態電池是一種很有前景的下一代儲能技術。全固態電池的進一步發展需要將LiNi_1-x-yMn_xCo_yO₂（NMC）等高能正極與具有穩定低電阻界面的石榴石固態電解質結合，這就需要在高溫燒結和電化學循環過程中形成穩定界面的涂層。

為指導界面涂層的未來發展，馬里蘭大學莫一非教授進行了基于第一性原理計算的高通量熱力學分析，以研究具有廣泛材料化學性質LLZO石榴石和高能NMC正極的穩定性。

該研究揭示了控制LLZO石榴石和NMC正極材料穩定性的因素，并確定了 LLZO和NMC穩定良好涂層的機制。除了對已知涂層進行分類外，這項研究還提供了詳細的指導圖表和多種新材料系統，作為穩定LLZO-NMC界面的有前途的涂層，以實現高能量密度的石榴石基全固態電池。

作者的計算方法可以進一步應用于研究和篩選用于穩定其他應用中的界面或涂層材料。

圖1 分解能的熱圖

圖2 含NMC 111的Li-Al-O成分分解能的熱圖

Computation-Guided Discovery of Coating Materials to Stabilize the Interface between Lithium Garnet Solid Electrolyte and High-Energy Cathodes for All-Solid-State Lithium Batteries. Energy Storage Materials 2021. DOI: 10.1016/j.ensm.2021.06.027

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?EnSM：計算指導發現穩定LLZO固態電解質和高能NMC正極界面的涂層材料

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