LBO缓冲层固态电解质

烧结温度骤降200 °C

在LATP晶界引入Li₂B₄O₇玻璃陶瓷构建机械-电学缓冲层，同时增强机械强度与电绝缘性。

Fan, Wang · Zhang, Ming · Fang Z. · 周海平 · 吴津田 · 徐自强 · Naixun, Zhou · Yihang, Zhang · 曾志 · Wu M.

Energy Storage Materials 2025

具体参数

烧结温度

{'zh': '750', 'en': '750'} °C

抗弯强度

{'zh': '117.5', 'en': '117.5'} MPa

电子电导率

{'zh': '1.5 × 10^-10', 'en': '1.5 × 10^-10'} S cm⁻¹

临界电流密度

{'zh': '2', 'en': '2'} mA cm⁻²

循环圈数

{'zh': '1000', 'en': '1000'} cycles

容量保持率

{'zh': '93.3', 'en': '93.3'} %

技术优势

烧结温度直降200 °C

LBO在晶界生成液相，大幅降低致密化所需温度，从950 °C降至750 °C。

机械强度暴增近12倍

晶界处高杨氏模量的LBO缓冲层将抗弯强度从9.9 MPa推至117.5 MPa，有效抑制微裂纹扩展。

电子电导骤降一个数量级

LBO的低电子电导阻断电子通路，将电子电导从1.2×10⁻⁹降至1.5×10⁻¹⁰ S cm⁻¹，防止锂在电解质内部沉积。

应用场景

• 锂金属电池固态电解质：高机械强度与电绝缘性直接抑制锂枝晶，实现锂金属电池长循环。
• 固态电池界面工程：在晶界构建缓冲层是解决陶瓷电解质内部界面问题的通用策略。
• 高安全储能器件：阻断电子通路并抑制微裂纹，从根源消除锂枝晶穿刺引发的短路热失控。