富锂层状氧化物在高能量密度固态锂金属电池中表现出广阔的潜在应用前景。然而，高电压下会产生强氧化性氧物质，这对正极侧界面稳定性提出了巨大挑战。

在此，厦门大学Qingshui Xie，Dong-Liang Peng，阿贡国家实验室Khalil Amine设计了一种具有双功能添加剂的坚固的原位聚合凝胶聚合物电解质，用于界面改性。

文章要点

1）这些添加剂，包括二氟（草酸）硼酸锂和LiPO₂F₂，可调节凝胶聚合物电解质中的Li⁺化学环境，以提高交联密度，而不会残留低聚物，从而减少气体产生并抑制接触损耗，从而避免界面阻抗发散。同时，设计的凝胶聚合物电解质具有较宽的电化学稳定性窗口（高达 4.7 V）和高 Li⁺ 迁移数（0.82）。

2）此外，添加剂诱导富含F和B的无机阴极电解质界面相有效抑制副反应和氧/过渡金属损失，稳定化学界面。所构建的具有凝胶聚合物电解质界面改性的富锂层状氧化物基陶瓷固态锂金属电池在30°C无外部压力下表现出276.5 mAh g^-1的高放电容量，在2.0-4.7 V期间在25 mA g^-1下100次循环后保持率为81.7%。

这项工作为通过界面开发高压固态锂金属电池提供了指导设计。

参考文献

Hu, X., Shen, S., Li, J. et al. Modulating physicochemical interfaces enables li-rich oxides based ceramic solid-state li batteries under ambient conditions. Nat Commun 16, 9338 (2025).

DOI：10.1038/s41467-025-64396-w

https://doi.org/10.1038/s41467-025-64396-w