研究人员探讨退火技术 修复降解陶瓷电解质

盖世汽车讯 锂石榴石固体电解质会因锂枝晶生长而发生降解。据外媒报道，由日本丰桥技术科学大学（Toyohashi University of Technology）和卡尔加里大学（University of Calgary）的研究人员组成的联合团队，探讨退火处理对此类降解电解质的修复效果，并发现经过退火过程后，固体电解质的离子电导率略低于退火前数值，但在室温环境下会保持在10-4 S cm-1以上。电化学结果表明，在另外一种全固态锂电池中，此类因锂枝晶生长而导致降解的固体电解质有可能得到重复利用。

Li/Ta-LLZO/Li对称电池中的电化学阻抗奈奎斯特图（左）和Ta-LZO中的锂枝晶穿透（右）。（图片来源：phys.org）

对于发展更加安全可靠的下一代全固态锂电池来说，开发可以作为固体电解质的固体无机锂离子导电材料至关重要。在各种氧化基固体电解质材料中，分子式为Li7La3Zr2O12（LLZO）的石榴石类氧化物备受关注，因其在室温下具有较高的锂离子电导率，而且热性能表现突出，可以对锂金属保持高度稳定性。

锂金属的重量理论容量大（=3860mAHg-1）、氧化还原电位最低，以其为负极的电池具有较高的能量密度，但LLZO与锂金属电极之间会形成固-固界面，这是一大缺陷。在多晶体LLZO中，界面连接不良是导致不均匀镀锂和锂枝晶间穿透的主要原因。在电池循环的时候，尤其是电流密度高的情况下，其影响尤为突出，有可能导致内部短路。