淬火诱导局部无序Li2.7Zr0.3In0.7Cl6实现高稳定性全固态电池的力学与离子传输协同优化

本文通过淬火技术构建局部无序结构的Li2.7Zr0.3In0.7Cl6（LZIC）卤化物固态电解质（SSE），显著提升其压缩性与离子电导率。该策略将刚性晶体转变为柔性玻璃陶瓷，杨氏模量降低70%（11.8 GPa），离子电导率提升至4.25 mS/cm，并实现3 MPa超低堆压下全固态电池（ASSB）的稳定循环，为产业化提供新路径。

　　

Highlight

本研究通过淬火诱导Li_2.7Zr_0.3In_0.7Cl₆（LZIC）形成局部无序结构，实现力学性能与离子传输的协同优化。杨氏模量从53.5 GPa降至11.8 GPa，离子电导率从1.07 mS/cm提升至4.25 mS/cm，显著增强全固态电池（ASSB）在低堆压（3 MPa）下的循环稳定性。

Introduction

全球能源转型与碳中和目标推动高效储能技术发展，全固态电池（ASSB）因高安全性和能量密度成为研究热点。然而，固态电解质（SSE）的高刚度导致机械失效与离子传输动力学受限。本研究提出淬火诱导局部无序策略，通过结构设计同步优化SSE的柔性与离子电导率。

Conclusion

淬火技术将LZIC从刚性晶体转变为柔性玻璃陶瓷，显著降低杨氏模量并提升离子电导率。该策略通过晶格膨胀与缺陷密度增加促进体相离子传输，同时改善界面接触稳定性，为全固态电池产业化提供新思路。