【仪表网 研发快讯】近日，我校化学化工学院孙世刚、黄令、邓亚平团队在复合固态电池有机-无机界面研究中取得重要进展。相关成果以“Constructing an anion-capturing interface to achieve Li+cross-phase transport in composite solid electrolytes”为题发表于Nature communications(DOI:10.1038/s41467-025-67065-0)。
 

　　相较于液态锂金属电池，使用不可燃固态电解质的固态电池，在安全性和能量密度方面具有优势。然而，现有固态电解质的离子导电率，仍难以接近实际应用场景的性能要求，其瓶颈在于调控物相成分间的带电界面和可移动锂离子浓度。本研究通过溶胶-凝胶法，在Li₆.₅La₃Zr₁.₅Ta₀.₅O₁₂表面构建了基于FeF₃的阴离子捕获界面。该界面在与聚合物混合前，可促进锂盐解离并形成阴离子梯度层，而阴离子在晶界处的库仑相互作用，展现出多重优势：包括弱化内建电场、抑制电荷梯度层、促进锂离子跨相迁移以及均匀化界面电荷分布。因此，该复合固态电解质在25℃下表现出1.1×10⁻⁴S/cm²的离子电导率，以及0.75的Li⁺迁移数。当其与LiFePO4正极匹配组装固态锂金属电池时，其在1.0 C(170 mA/g)条件下表现出152.8 mAh/g的放电比容量，并在600次循环后容量保持率高达96%。本研究验证了界面工程调控在固态电池领域的应用前景和优势。
 

　　该项研究工作在我校化学化工学院孙世刚院士、黄令教授、邓亚平副教授的指导下完成，兰建博士后为第一作者。该论文得到了国家自然科学基金(22172133、22288102、22021001)、厦门市重大科技计划项目(3502Z20241033)、衢州高端电子化学品创新研究院，以及表界面化学全国重点实验室的支持。