石榴石型固態電解質實用化研究的新觀點與方案

4月20日，青島大學郭向欣教授研究團隊對怎么樣構建實用型的石榴石型固態鋰離子電池做了前沿展望，發表了題為“SolidGarnetBatteries”的文章(DOI10.1016/j.joule.2019.03.019)，。文章的第一通訊單位為青島大學，第一作者是趙寧博士，郭向欣教授與清華大學南策文院士以及北京科技大學范麗珍教授為共同通訊作者。

文章針對石榴石型氧化物固體電解質鋰鑭鋯氧LLZO自身的特點，提出“取長補短，相得益彰”的使用理念，為要怎么樣評價和用好LLZO以及構建實用化固態電池，提供了切實可行的方案。在固體電解質實用化研究方面提出以下新觀點：

(1)實用化的固體電解質應考慮面電阻而不只是離子電導率；(2)表面碳酸鋰不是制約LLZO使用化發展的瓶頸；(3)剛性LLZO與柔性聚合物電解質的結合是抑制鋰枝晶生長的利器。

在固態鋰離子電池界面研究方面，提出理想的界面應是互相融合而不是單純的接觸穩定，對怎么樣構建理想的固體電解質/電極界面提出以下觀點和方案：

(1)金屬鋰與LLZO的界面需要構建高離子導通界面相融的中間層；(2)正極與LLZO界面的界面需要構建高離子電子共導通相融中間層。

針對石榴石型固態鋰離子電池的使用方向，文章指出基于LLZO陶瓷片的固態鋰離子電池適用于智能電子產品，基于有機無機復合柔性電解質膜的固態鋰離子電池適用于電動車。

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