卤化物固态电解质的动态氧化还原活性赋能高性能全固态电池负极

为解决全固态电池(ASSB)与高容量负极兼容性难题，研究人员揭示了卤化物固态电解质(Li3YCl3Br3/Li2ZrCl6)在电化学稳定窗口外的动态氧化还原活性。该特性使红磷负极实现2,308 mAh g?1可逆容量，7.65 mAh cm?2面容量及1,780次循环稳定性，为新型电池设计提供突破性思路。

　　

全固态电池(ASSB)因其卓越的安全性和能量密度备受瞩目，但实现其性能最大化的关键在于开发与高容量负极兼容的固态电解质。传统高离子电导率电解质在低电位下易分解，导致锂损耗和界面阻抗增加。最新研究发现，卤化物电解质Li₃YCl₃Br₃和Li₂ZrCl₆展现出突破性的动态稳定性——这些本被认为在低电位不稳定的材料，竟能通过可逆的结构氧化还原反应突破其理论电化学稳定窗口。这种"动态稳定窗口"现象不仅保持离子电导率，还额外贡献容量，与红磷负极搭配时创造出惊人性能：2,308 mAh g^?1的可逆容量堪比神话，在7.75 mA cm^?2高电流密度下仍保持1,024 mAh g^?1的容量，1,780次循环后容量保持率达61%。更令人振奋的是，基于该电解质的全电池实现了7.65 mAh cm^?2的面容量，1,000次循环后仍有70%容量留存。卤化物电解质这种"越界"的氧化还原活性，为下一代高能量密度电池设计开辟了新大陆。