LLZTO固态电解质

一步消除钝化层

NH4F等离子体处理在LLZTO表面原位构建LiF/Li3N复合界面相，同步消除Li2CO3、降低界面阻抗并提升机械完整性。

Jiawen, Chen · Yang, Tianqi · Xian, Chunxiang · Long, Wang · Haijun, Yang · Yang, Wang · Chen, Li · 陈凤翔 · 潘国祥 · Jianbo, Wu · Zhang, Tengfei · Xiang, Jiayuan · 张永起 · 宋明 · Lingjie, Zhang · 夏阳 · 张文魁 · Liu, Qi · 夏新辉

Energy Storage Materials 2026

具体参数

室温离子电导率提升

{'zh': '6E-4 → 7.6E-4', 'en': '6E-4 → 7.6E-4'} S cm⁻¹

对称电池循环寿命

{'zh': '4000', 'en': '4000'} h

技术优势

数分钟一步改性

NH4F等离子体同时提供F⁻和Nx⁻自由基，与Li2CO3原位反应直接生成LiF/Li3N复合层，无需多步湿化学处理。

消除惰性层且激活晶格

等离子体不仅去除Li2CO3，还使LLZTO室温离子电导率从6×10⁻⁴提升至7.6×10⁻⁴ S cm⁻¹，表明体相锂离子传输也被增强。

对称电池稳定循环4000小时

改性后的LLZTO与锂金属界面阻抗显著降低，可在0.4 mA cm⁻²和0.4 mAh cm⁻²下稳定沉积/剥离锂达4000小时。

应用场景

• 固态锂金属电池：改性LLZTO可直接与锂金属负极匹配，提升固态电池界面稳定性和循环寿命。
• 高电压正极匹配：LiF/Li3N界面相拓宽电化学窗口，支持LLZTO与NCM等高电压正极匹配。
• 电池界面工程：NH4F等离子体一步原位构建多功能界面相，消除传统界面工程的复杂步骤。
• 固态电解质改性：等离子体表面处理是通用方法，可用于其他氧化物电解质的改性与活化。