高离子导电性Li4(BH4)3I/BN缓冲层构建稳定LLZTO|Li界面实现超高临界电流密度

为解决LLZTO固态电解质与锂金属界面阻抗高、枝晶生长等问题，研究人员开发了新型Li4(BH4)3I/2(d-BN)(LBHIbn)复合缓冲层。该材料兼具超高离子电导率(4.0×10?4 S cm?1)和电子绝缘性(1.9×10?9 S cm?1)，使界面阻抗降至4Ω cm?2，临界电流密度提升至5.29 mA cm?2，并实现1000小时稳定循环，为全固态电池发展提供新思路。

　　

在能源材料领域，Li_6.4La₃Zr_1.4Ta_0.6O₁₂(LLZTO)固态电解质虽具备室温高离子电导率和卓越安全性，却长期受困于两大难题：与锂金属的"亲密接触障碍"（高界面阻抗）和"金属胡须生长"（锂枝晶形成）。科研团队巧妙设计出Li₄(BH₄)₃I/2(d-BN)(LBHIbn)复合缓冲层这个"界面调解员"，理论计算显示其与锂金属的"握手力度"（界面能0.366 J m^?2）比传统LiBH₄更温和。这个"离子高速公路收费站"在30℃时展现出惊人性能：离子电导率高达4.0×10^?4 S cm^?1，却把电子"拒之门外"（1.9×10^?9 S cm^?1）。实验结果更令人振奋：界面阻抗骤降至4Ω cm^?2，临界电流密度从0.93 mA cm^?2飙升至5.29 mA cm^?2，且能在锂离子"往返跑"测试中稳定工作1000小时。这种将氢化物与氧化物电解质优势"基因重组"的创新策略，为全固态电池的"心血管系统"（离子传输网络）优化提供了全新范式。