Bi₂O₃诱导富锂空间电荷层复合固态电解质

活化界面通道，离子电导率翻两倍

通过在填料与聚合物界面构建富锂空间电荷层，显著提升固态电解质的锂离子传输效率和界面稳定性。

Xi, He · Ziqi, Liu · Jinyan, Ni · 杨晓飞 · 吴昊 · Yao, Meng

Journal of Energy Chemistry 2025

具体参数

锂迁移数

{'zh': '0.80', 'en': '0.80'}

对称电池循环寿命

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

全固态电池容量保持率

{'zh': '86.1', 'en': '86.1'} %

技术优势

锂迁移数高达0.80

电解质的锂离子迁移数接近理论极限，意味着电流几乎完全由锂离子承载，显著减少浓差极化。

对称电池稳定循环超1000小时

在0.5 mA cm⁻²电流密度下，锂对称电池能稳定运行超过1000小时，且过电位极低，显示出优异的界面稳定性。

内建电场降低正极界面阻抗

Bi₂O₃的介电特性在正极/电解质界面产生内建电场，削弱贫锂空间电荷层，促进锂离子在正极侧的传输。

应用场景

• 复合固态电解质：提供一种通过界面空间电荷层调控实现高性能复合固态电解质的设计策略，可直接用于高比能固态锂电池。
• 锂金属负极：该电解质与锂金属负极兼容并实现长循环，为实用化锂金属电池提供关键电解质方案。
• 高镍正极固态电池：搭配高镍正极实现高容量和稳定循环，满足下一代高电压、高能量密度固态电池需求。
• 柔性固态电池：聚合物基复合电解质膜本身具有柔性，可直接用于柔性固态电池设计。