【锂金属】AM：抑制石榴石电解质中晶界处Li2CO3还原的LiCx的生成来防止锂渗透

陶瓷电解质晶界的贫离子和高电子传输是全固态锂金属电池锂枝晶渗透和短路的主要原因。

清华大学深圳研究生院Yan-Bing He等 发现在循环过程中，Li ₇ La ₃ Zr ₂ O ₁₂  (LLZO)片的晶界处的Li ₂ CO ₃ 被还原成高电子传导性的LiC _x ，导致LLZO的锂渗透。

本文要点：

（1） 使用烧结的Li ₃ AlF ₆ 可以同时调节LLZO中GBs的离子和电子电导率。在LLZO (LAO-LLZOF)的GBs处产生的LiAlO ₂  (LAO)注入和F掺杂显著降低了Li ₂ CO ₃ 含量并加宽了LLZO的能带隙，这降低了LAO-LLZOF的电子电导率。LAO在GB形成了一个3D连续离子传输网络，显著提高了总离子电导率。锂在LLZO中的渗透被抑制，并且全固态LiFePO ₄ /LAO-LLZOF/Li电池在3C稳定地循环了5500次。

（2） 这项工作揭示了Li ₂ CO ₃ 在循环过程中在LLZO GBs的化学性质，提出了石榴石电解质中新的锂渗透机制，并为先进的全固态锂金属电池提供了一种同时调节石榴石电极中GBs处离子和电子传输的创新方法。

参考文献:

Biao, J., Han, B., Cao, Y., Li, Q., Zhong, G., Ma, J., Chen, L., Yang, K., Mi, J., Deng, Y., Liu, M., Lv, W., Kang, F. and He, Y.-B. (2023), Inhibiting Formation and Reduction of Li2CO3 to LiCx at Grain Boundaries in Garnet Electrolytes to Prevent Li Penetration. Adv. Mater.. Accepted Author Manuscript 2208951.

DOI: 10.1002/adma.202208951

https://doi.org/10.1002/adma.202208951

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