01 ? 導(dǎo)讀
固態(tài)電池（SSB）被認(rèn)為是最有前景的下一代儲(chǔ)能技術(shù)之一，因?yàn)樗瑫r(shí)具有高安全性、高能量密度和寬的工作溫度范圍。用固體電解質(zhì)代替液體電解質(zhì)會(huì)產(chǎn)生許多固-固界面。對(duì)這些界面進(jìn)行深入的研究對(duì)于優(yōu)化性能是必不可少的。
02 ? 成果簡介
近日，清華大學(xué)的南策文院士和李亮亮教授在Advanced Materials上以題為“Role of Interfaces in Solid-State Batteries”發(fā)表了綜述論文。該綜述討論了SSB中的界面問題，包括固體電解質(zhì)和復(fù)合電極內(nèi)的掩埋界面，以及電極與固體電解質(zhì)隔膜之間的界面。此外，還評(píng)估了研究和優(yōu)化這些固-固界面，并實(shí)現(xiàn)高性能SSB 的挑戰(zhàn)和未來的方向。
03 ? 核心內(nèi)容解讀
圖1.?a)由多相復(fù)合電極層和多孔聚合物隔膜層組成的LIB電池，液體電解質(zhì)浸透整個(gè)電池。b)SSB電池由多相復(fù)合電極層和SE層組成（左），或由復(fù)合正極層、SE層和鋰金屬負(fù)極組成（右）。c)LIBs和d)SSBs中鋰離子傳輸?shù)氖疽鈭D。@Weliy
在傳統(tǒng)鋰離子電池中，液體電解質(zhì)可以滲透到由復(fù)合電極和多孔隔膜組成的多孔結(jié)構(gòu)中，在正負(fù)極活性材料顆粒之間形成有效的離子傳輸通道（圖1a）。隨著液體電解質(zhì)和多孔隔膜被SE取代，這些液-固界面變成了固-固界面（圖1b）。此外，SEs本身也可能存在不同類型的“內(nèi)部界面”，包括晶界（多晶SEs）和相界面（混合固態(tài)電解質(zhì)CSEs）。
固-固界面的性質(zhì)與液-固界面的性質(zhì)完全不同，它通常是離子傳輸?shù)钠款i（圖1c和1d）。例如，無機(jī)SE中的晶界可能會(huì)阻礙離子傳輸，使總離子電導(dǎo)率降低幾個(gè)數(shù)量級(jí)。SE與電極活性材料之間的不良固-固接觸或不良反應(yīng)會(huì)導(dǎo)致較大的界面電阻，使電池庫侖效率降低，性能大幅下降。
圖2.?a)不同壓力下硫化物（或鹵化物）SEs和氧化物SEs的典型Nyquist圖。Rb和RGB分別代表顆粒體電阻和GB電阻。b)Li+濃度和c)GB能壘變化的示意圖。Ea(G)和Ea(GB)分別代表晶粒和GBs中的活化能。@Weliy
3.1 固體電解質(zhì)內(nèi)的界面
與液體電解質(zhì)相比，SEs大多是不均勻的，具有各種內(nèi)部界面，例如多晶SEs中的晶界、CSEs中無機(jī)填料與聚合物基體之間的界面，以及玻璃-陶瓷SE中結(jié)晶區(qū)與非晶區(qū)之間的界面。這些界面都可能影響SE中的離子傳輸行為。
3.2 無機(jī)固體電解質(zhì)中的晶界
大多數(shù)多晶無機(jī)SEs中都存在晶界(GBs)。晶粒和GBs對(duì)無機(jī)SEs中離子傳輸?shù)呢暙I(xiàn)通常通過使用電化學(xué)阻抗譜來表征。例如，氧化物電解質(zhì)Nyquist圖中高頻和中頻區(qū)的半圓分別代表源自晶粒和 GB 的阻抗分量（圖2a）。然而，對(duì)于許多SE，GB不會(huì)在Nyquist圖中產(chǎn)生一個(gè)單獨(dú)的的半圓。此時(shí)，GB電阻需要通過構(gòu)造等效電路對(duì)每個(gè)組件進(jìn)行擬合來確定。
對(duì)于具有高離子電導(dǎo)率的硫化物和鹵化物SEs，GBs不會(huì)對(duì)鋰離子遷移造成太大阻礙。由于這些材料具有高變形能力，在100-300 MPa下的冷壓可以直接在晶體之間產(chǎn)生相當(dāng)緊密的接觸，從而實(shí)現(xiàn)有效的離子傳輸。這種冷壓陶瓷片的室溫(RT)離子電導(dǎo)率很容易達(dá)到10-4-10-2?S?cm-1，而且在Nyquist圖中，GB電阻通常不夠高，不足以形成一個(gè)單獨(dú)的半圓(圖2a)。當(dāng)冷壓中使用的壓力較低（如50 MPa）時(shí)，硫化物SEs的高孔隙率會(huì)產(chǎn)生較大的GB阻抗，從而導(dǎo)致Nyquist圖中出現(xiàn)半圓（圖2a）。
與硫化物和鹵化物不同，大多數(shù)氧化物SE相當(dāng)脆，塑性變形能力較差。因此，單獨(dú)的冷壓可能會(huì)導(dǎo)致晶間接觸不良，離子電導(dǎo)率較低。因此，冷壓SE需要在高溫下燒結(jié)，使晶體之間通過形成GBs彼此緊密接觸。然而，這種GB經(jīng)常具有大的電阻，并嚴(yán)重阻礙離子傳輸。對(duì)于氧化物SE，GB處的鋰離子濃度通常低于晶粒的濃度（圖2b），導(dǎo)致鋰離子遷移的能壘增加（圖2c）。
圖3.?a)聚合物基CSE的示意圖。離子電導(dǎo)率σ隨b)填料含量和c)溫度的變化示意圖。d)硫化物或鹵化物基CSE的示意圖。e)以聚（偏二氟乙烯-三氟乙烯）為粘結(jié)劑的Li6PS5Cl基CSE的SEM圖像。@Weliy
3.3復(fù)合固體電解質(zhì)內(nèi)的界面
為了實(shí)現(xiàn)高能量密度，需要一個(gè)薄的SE層(10-25 μm)。用純無機(jī)SEs達(dá)到如此小的厚度是相當(dāng)困難的，而CSEs可以很容易地實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。在聚合物中加入無機(jī)顆粒會(huì)在顆粒和聚合物鏈之間產(chǎn)生相互作用（圖3a）。根據(jù)Lewis模型，每個(gè)顆粒都被Stern層和擴(kuò)散的Gouy-Chapman層或空間電荷層包圍。填料表面與聚合物鏈之間的Lewis酸堿相互作用在動(dòng)力學(xué)上抑制了聚合物鏈的結(jié)晶，增強(qiáng)了鏈段運(yùn)動(dòng)，有效地促進(jìn)了鋰離子傳輸。此外，Lewis酸堿相互作用還促進(jìn)了Li鹽的解離，增加了界面附近游離Li+的濃度。
因此，由于Lewis酸堿相互作用，滲透界面層(圖3b插圖)建立了快速的離子傳輸路徑，同時(shí)具有高的鋰離子濃度n和大的離子遷移率μ（μ∝exp(-Ea/(kBT)），其中Ea是離子傳導(dǎo)活化能，kB是玻爾茲曼常數(shù)，T是溫度。這就是為什么少量無機(jī)填料的引入往往能降低Ea而增強(qiáng)離子電導(dǎo)率σ(σ=q*n*μ，其中q是鋰離子電荷)，大大促進(jìn)了離子傳輸（圖3b和3c）。
無機(jī)填料可以是本身不傳導(dǎo)鋰離子的惰性顆粒，也可以是無機(jī)SEs活性填料，它們的摻入均可引起Lewis酸堿相互作用。不同的是，無機(jī)SE顆粒作為活性填料還可以通過自身提供額外的快速離子傳輸途徑，從而提高離子電導(dǎo)率。然而，如果SE顆粒表面含有導(dǎo)電性差的物質(zhì)，那么所得CSE的離子電導(dǎo)率會(huì)受到影響。另一方面，在無機(jī)SE 顆粒/基質(zhì)界面處緊密結(jié)合的Stern層可以屏蔽SE顆粒，阻止其傳導(dǎo)離子。在這種情況下，無機(jī)SE顆粒就像普通的惰性填料一樣。
具有高比表面積的納米填料能夠產(chǎn)生更多的界面層，可以形成離子傳輸網(wǎng)絡(luò)。然而，填料的團(tuán)聚會(huì)破壞沿界面層的滲流路徑。為了充分利用界面層，有必要形成一個(gè)連續(xù)的滲透網(wǎng)絡(luò)，使界面層體積分?jǐn)?shù)最大化，但同時(shí)防止團(tuán)聚效應(yīng)。與納米顆粒相比，具有高縱橫比的填料，如納米纖維、納米線和納米片，更容易產(chǎn)生界面層的滲透網(wǎng)絡(luò)。
在硫化物和鹵化物基CSE中，聚合物僅作為粘結(jié)劑來實(shí)現(xiàn)薄的CSE膜，而作為主要成分的無機(jī)SE顆粒緊密堆積在一起形成三維(3D)連續(xù)導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)（圖3d和 3e)。粒子之間的接觸決定了CSE的離子電導(dǎo)率。因此，顆粒間的聚合物粘結(jié)劑層或空隙不應(yīng)阻礙離子間的接觸和離子傳輸。與硫化物和鹵化物相比，氧化物電解質(zhì)顆粒變形能力差，不易形成緊密接觸進(jìn)行離子傳輸。因此，通常需要更多的粘結(jié)劑，這會(huì)顯著降低CSE膜的離子電導(dǎo)率。
圖4.?具有a）無機(jī)SE和b）聚合物基質(zhì)SE的復(fù)合電極微觀結(jié)構(gòu)。c)CAMP和硫化物SE的能量示意圖。d)通過在CAMP上使用表面涂層建立穩(wěn)定導(dǎo)電界面的示意圖。@Weliy
3.4復(fù)合電極內(nèi)的界面
SSB的復(fù)合電極通常由大載量的活性材料顆粒(AMP)、少量導(dǎo)電添加劑和一定數(shù)量的SE組成（圖4a和4b）。在復(fù)合電極中，SEs和AMPs之間產(chǎn)生了大量的固-固AMP/SE界面。由于物理接觸不良、（電）化學(xué)反應(yīng)和循環(huán)引起的電化學(xué)-機(jī)械失效，這些界面可能會(huì)產(chǎn)生較大的電荷轉(zhuǎn)移阻抗。為了解決這些問題，需要合理控制復(fù)合電極中的界面。
3.5界面處的物理接觸
復(fù)合電極中AMP和SE之間的物理接觸對(duì)SSB循環(huán)穩(wěn)定性和倍率性能至關(guān)重要。通常，SE粒子隨機(jī)分布在復(fù)合電極內(nèi)部，以在AMP周圍形成鋰離子傳輸網(wǎng)絡(luò)。松散的顆粒堆積導(dǎo)致顆粒間存在大量空隙，阻礙了離子在AMP和SE之間的有效擴(kuò)散，導(dǎo)致較大的界面電阻，從而損害了SSB電化學(xué)性能（圖4a）。在充放電循環(huán)期間，嵌入型AMP中離子脫插嵌或轉(zhuǎn)換型AMP相變引起的體積變化會(huì)導(dǎo)致較大的局部應(yīng)變。
由于其大部分體積被不可變形的AMP占據(jù)，復(fù)合電極也是剛性的。因此，AMP和SE之間界面處的應(yīng)變很容易導(dǎo)致機(jī)械失效，例如形成裂紋和分層（圖4a）。界面阻抗的增加會(huì)降低電化學(xué)性能，甚至導(dǎo)致電池失效。此外，在AMP和SE之間的固-固界面處持續(xù)發(fā)生離子傳輸動(dòng)力學(xué)不平衡也可能引起多晶AMP內(nèi)部應(yīng)力的不均勻性和微裂紋的產(chǎn)生，從而導(dǎo)致界面接觸的惡化和SSB性能衰減。為了保持AMPs和SEs之間的緊密接觸，SE需要在無高溫處理的情況下實(shí)現(xiàn)復(fù)合電極的致密化，并能適應(yīng)循環(huán)過程中AMPs的大體積變化。
SSB的復(fù)合電極可以使用漿料混合、流延成型和壓制，或混合和干涂/壓制來制備。聚合物SE的柔性使得復(fù)合電極的制備相對(duì)容易。因此，這種材料不僅可以確保AMP和SE之間的低界面電阻，而且與大規(guī)模制造工藝兼容。然而，聚合物SE的彈性通常很差。因此，當(dāng)AMP在循環(huán)過程中發(fā)生體積變化或電極受到?jīng)_擊時(shí)，它們會(huì)發(fā)生塑性變形，導(dǎo)致電解質(zhì)與AMP分離，并增加電阻（圖4b）。
當(dāng)復(fù)合正極中使用硫化物和鹵化物等可變形無機(jī)SEs時(shí)，固體顆粒之間可以通過加壓致密化實(shí)現(xiàn)良好的物理接觸，合適的加工溫度可以進(jìn)一步改善界面接觸。由于SE顆粒能夠塑性變形，在RT下冷壓即可在AMP和硫化物/鹵化物SE之間產(chǎn)生緊密接觸。冷壓還避免了高溫下潛在的原子互擴(kuò)散或副反應(yīng)。如果可以避免這些不良現(xiàn)象，高溫可以進(jìn)一步促進(jìn)復(fù)合正極的致密化。在高溫下，硫化物和鹵化物SEs的變形能力會(huì)增加，因此有利于形成緊密的固-固接觸。
3.6界面處的化學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定性
除了緊密的物理接觸外，還需要保證正極活性材料顆粒（CAMPs）與SE之間的（電）化學(xué)穩(wěn)定性。否則，復(fù)合正極中可能會(huì)發(fā)生副反應(yīng)或元素互擴(kuò)散，從而降低電池性能。
為了避免CAMPs和硫化物SEs之間的界面反應(yīng)，CAMPs表面通常涂有一層非常薄的氧化物。當(dāng)CAMP的化學(xué)勢(shì)μc高于涂層材料的最高占據(jù)分子軌道(HOMO)時(shí)，CAMP/硫化物體系是熱力學(xué)穩(wěn)定的（圖4c）。因此，可以防止CAMP和硫化物SE之間的化學(xué)反應(yīng)，并建立穩(wěn)定的導(dǎo)電界面（圖4d）。理想情況下，CAMP上的表面涂層應(yīng)具有以下特征：
（1）良好的均勻性，完全將CAMP與SE隔離；
（2）極薄的厚度，可將電荷轉(zhuǎn)移電阻降至最低；
（3）高離子電導(dǎo)率；
（4）能夠適應(yīng)CAMPs在充放電過程中的體積變化；
（5）良好的化學(xué)和電化學(xué)穩(wěn)定性，避免有害的副反應(yīng)；
（6）簡單且可擴(kuò)展的合成工藝，用于大規(guī)模生產(chǎn)。
圖5.?a)電極/SE隔膜界面處的問題（①-⑤）和b-g)相應(yīng)的解決方案。b)SEs的原位聚合。c)在正極和SE隔膜之間建立緩沖層。d)用于粘結(jié)正極和SE隔膜的外部刺激。e)在負(fù)極和SE隔膜之間建立緩沖層抑制副反應(yīng)，提高鋰金屬與SE隔膜潤濕性，或者是抑制鋰枝晶生長的剛性層。f)負(fù)極的3D結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。g)其它具有不同平衡電位的負(fù)極材料。@Weliy
3.7電極和固體電解質(zhì)隔膜之間的界面
與SE和復(fù)合電極的內(nèi)部界面一樣，電極和SE隔膜之間的界面，即正極/SE隔膜或負(fù)極/SE隔膜界面(圖5a)對(duì)SSB的鋰離子輸運(yùn)和循環(huán)性能也起著至關(guān)重要的作用。
3.8正極和固體電解質(zhì)隔膜之間的界面
在SSB組裝時(shí)，通常采用壓延來改善正極和SE隔膜之間的接觸。這些界面通常存在界面接觸不良和副反應(yīng)等問題，導(dǎo)致較慢的離子遷移（圖5a）。具有優(yōu)異彈性的聚合物電解質(zhì)更有利于保持緊密的固-固接觸。其中，原位聚合是一種有效的方法。通過原位聚合合成的聚合物SE 可以潤濕電極表面，并促進(jìn)界面鋰離子傳輸（圖5b）。也可以引入可變形和（電）化學(xué)穩(wěn)定的材料作為正極和 SE 隔膜之間的緩沖層（圖5c），因?yàn)樗粌H可以改善界面處不良的物理接觸，而且還可以避免化學(xué)/電化學(xué)不穩(wěn)定的SE直接與CAMP接觸。
緩沖層應(yīng)該對(duì)正極和SE隔膜都表現(xiàn)出良好的潤濕性、強(qiáng)粘附性、高離子電導(dǎo)率，以及對(duì)正極和SE隔膜的化學(xué)/電化學(xué)穩(wěn)定性。為了改善脆性陶瓷隔膜和復(fù)合正極之間的界面，也需要構(gòu)建緩沖層（圖5c）。此外，可以對(duì)正極和SE進(jìn)行3D結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，以增加正極和氧化物陶瓷隔膜之間的接觸面積。
3.9負(fù)極和固體電解質(zhì)隔膜之間的界面
對(duì)于SE隔膜和負(fù)極之間的界面，主要問題是界面反應(yīng)和鋰枝晶生長（圖5a）。當(dāng)鋰金屬直接用作負(fù)極時(shí)，這些問題尤其嚴(yán)重。
3.10化學(xué)/電化學(xué)穩(wěn)定性
基于物理和（電）化學(xué)特性，鋰金屬和SE隔膜之間的界面可分為三類：熱力學(xué)穩(wěn)定界面、電子和離子混合導(dǎo)電界面(MCI)，以及離子導(dǎo)電但電子絕緣的界面（SEI）。熱力學(xué)穩(wěn)定界面是指SE對(duì)鋰金屬呈化學(xué)惰性，且不形成任何新界面。這種界面極為罕見。MCI可以同時(shí)傳輸鋰離子和電子，它可以讓負(fù)極連續(xù)鋰化并還原未反應(yīng)的SE。在SE或負(fù)極完全消耗之前，這種中間相的生長不會(huì)停止。因此，這種界面行為對(duì)于SSB運(yùn)行是不利的。而可以傳輸離子但不能傳輸電子的界面能夠阻止負(fù)極進(jìn)一步還原SE。
如果這種界面具有足夠高的離子電導(dǎo)率，它也可以實(shí)現(xiàn)良好的電池性能。對(duì)鋰金屬熱力學(xué)穩(wěn)定的材料主要是二元鋰化合物，如LiF、LiCl、LiBr、Li2O、Li2S、LiH和Li3N。然而，此類材料的離子電導(dǎo)率很低，因此它們只能用作鋰金屬的保護(hù)層，而不是SE。除了這些化合物之外，大多數(shù)無機(jī)SE會(huì)與鋰金屬反應(yīng)形成MCI或SEI。
3.11鋰枝晶生長
鋰枝晶在SEs中的生長是一個(gè)長期存在的問題。不受控制的枝晶生長會(huì)使電池短路。導(dǎo)致鋰枝晶生長的因素很多。
首先，界面處的鋰剝離與鋰金屬體相中鋰原子擴(kuò)散之間的動(dòng)態(tài)差異，將導(dǎo)致在鋰/SE界面處逐漸形成空隙，界面接觸面積減小、極化嚴(yán)重。而接觸面積的減小會(huì)導(dǎo)致局部電流增加，從而促進(jìn)枝晶生長，進(jìn)一步加速界面失效。此外，在鋰金屬上具有原子級(jí)缺陷的界面層是非常有害的，因?yàn)樗鼤?huì)導(dǎo)致界面孔隙的出現(xiàn)和鋰剝離過程中的接觸損失，這兩者都會(huì)促進(jìn)鋰枝晶生長。
其次，許多SE對(duì)鋰金屬的潤濕性較差。因此，這些SEs很難實(shí)現(xiàn)與鋰金屬的緊密接觸，促進(jìn)了鋰枝晶生長。
第三，SEs的內(nèi)在特性可能會(huì)影響鋰枝晶的形成和生長。其中，電子電導(dǎo)率和彈性模量是兩個(gè)關(guān)鍵因素。如果SE表現(xiàn)出較低的電子電導(dǎo)率和較高的彈性模量，枝晶將更難形成和生長。壓力等外部條件也可能影響鋰枝晶的生長。如果施加的壓力太高，SSB可能會(huì)立即短路，因?yàn)殇嚱饘贂?huì)通過蠕變穿透SE。
為了解決上述Li/SE界面問題，構(gòu)建緩沖層是應(yīng)用最廣泛的策略；緩沖層能夠避免SEs分解，提高鋰金屬與SEs的潤濕性，以及抑制鋰枝晶生長（圖5e）。緩沖層需要具備以下特性：（1）良好的親鋰性；(2)與SE的（電）化學(xué)惰性；(3)高鋰離子擴(kuò)散率和低厚度；(4)良好的循環(huán)穩(wěn)定性。
另外，改變負(fù)極結(jié)構(gòu)也有助于抑制鋰枝晶生長。典型的鋰負(fù)極為平面電極，其與SE的接觸面積受到限制。從這種平面電極生長的鋰枝晶垂直于鋰/SE界面，容易穿透SE。而合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，如3D和垂直排列的負(fù)極，不僅可以顯著增加與SE的接觸面積，還可以改變鋰枝晶生長方向（圖5f）。除了純鋰外，一些鋰合金，如Li-In、Li-Al、Li-Zn、Li-Mg、Li-Si和Li-Sn合金也已被用作SSB負(fù)極。這些合金負(fù)極具有更高的氧化還原電位以避免SE的分解（圖5g）、更高的鋰離子擴(kuò)散系數(shù)和更好的SE潤濕性。
05 ? 成果啟示
為了在SSB中獲得穩(wěn)定的界面以實(shí)現(xiàn)長循環(huán)，需要開發(fā)新型材料、組裝工藝、界面修飾方法和表征技術(shù)，而實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)需要深入的機(jī)理研究。圖6總結(jié)了未來關(guān)于SSB界面研究和優(yōu)化的方向。
圖6.?對(duì)SSB界面未來研究的展望。@Weliy
（1）導(dǎo)電的、動(dòng)態(tài)穩(wěn)定的界面。由于SSB中的每個(gè)界面都需要快速的電荷載流子傳輸，因此構(gòu)建緊湊、穩(wěn)定的固-固接觸至關(guān)重要。目前，文獻(xiàn)中報(bào)道的大多數(shù)固態(tài)電池在復(fù)合正極中使用的活性材料載量較低，而SE層過厚，導(dǎo)致它們的能量密度較低。當(dāng)增加活性材料載量以滿足實(shí)際應(yīng)用時(shí)，復(fù)合正極中的界面問題將變得更加嚴(yán)重。因此，在固態(tài)電池長循環(huán)過程中，必須注意保持界面接觸的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。
（2）原位表征技術(shù)。在SSB運(yùn)行過程中，固-固界面不僅會(huì)發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移，還會(huì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)。開發(fā)先進(jìn)的原位表征技術(shù)來監(jiān)測(cè)界面組成和結(jié)構(gòu)演變，有助于深入理解上界面行為。一些原位技術(shù)已被用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)界面演變并闡明SSB中界面反應(yīng)的機(jī)制，包括原位STEM、原位X射線計(jì)算機(jī)斷層掃描、原位中子深度剖析和原位磁共振成像。然而，目前這些先進(jìn)的表征技術(shù)只研究了少量材料。為了全面了解界面行為，需要對(duì)盡可能多的材料體系進(jìn)行深入研究。
（3）理論計(jì)算。理論計(jì)算如基于密度泛函理論的計(jì)算、從頭算分子動(dòng)力學(xué)、有限元建模和基于各種電池模型的模擬已被用于預(yù)測(cè)固-固界面的反應(yīng)和演變，分析在SSB中的鋰電鍍/剝離行為，研究空間電荷層效應(yīng)，并尋找合適的涂層材料。理論計(jì)算可以避免大量的試錯(cuò)工作。為了快速篩選具有理想性能的材料，有必要進(jìn)行高通量計(jì)算和建立大型計(jì)算材料數(shù)據(jù)庫。
（4）新穎的電池構(gòu)型。不含鋰金屬負(fù)極的無負(fù)極固態(tài)電池具有高能量密度和安全性等優(yōu)點(diǎn)，因此引起了廣泛關(guān)注。無負(fù)極固態(tài)電池的性能取決于復(fù)合電極/SE界面和SE/集流體界面；這些界面的穩(wěn)定性與集流體形貌、緩沖層、SEs的性質(zhì)，甚至施加的壓力密切相關(guān)。除了無負(fù)極構(gòu)型之外，以硫化物作為活性材料和電解質(zhì)的構(gòu)型，可以增加氧化還原活性位點(diǎn)數(shù)量，并避免正極和SE之間的界面反應(yīng)。
（5）界面修飾技術(shù)。由于SSB制備過程復(fù)雜且成本高，目前常規(guī)鋰離子電池的生產(chǎn)鏈不適合大規(guī)模生產(chǎn)SSB。因此，SSB電池的生產(chǎn)可能采用不同方法。無論采用哪種方法，都需要制備高質(zhì)量的界面，而這通常需要界面修飾。因此，開發(fā)簡便、低成本、大規(guī)模的界面修飾技術(shù)對(duì)于制備實(shí)用的SSB至關(guān)重要。
審核編輯：劉清