与卤化物固态电解质的界面耦合使得FeCl3正极具有高能量密度和可逆性，适用于全固态锂离子电池

该研究通过耦合FeCl3阴极与含氟卤化物固态电解质，构建高性能全固态锂电池，有效抑制FeCl3溶解，实现高容量（497 mAh g?1）、高能量密度（1201 Wh kg?1）及优异循环稳定性（84%容量保留500次循环），其界面工程通过削弱Fe─Cl键和促进LiF富集界面提升性能。

　　

摘要

FeCl₃作为一种高容量转换型正极材料，在高能量密度锂离子电池中具有巨大潜力。然而，其实际应用受到严重溶解问题的限制，导致容量较低且循环稳定性不佳。本文通过将FeCl₃与含氟的卤化物固态电解质（SSE）结合，构建了一种高性能的全固态锂离子电池（ASSLB），有效解决了这些问题。该设计显著抑制了FeCl₃的溶解，充分发挥了其高理论容量，实现了在0.05 A g^{?1?1_cathode?1₃与SSE之间的良好界面耦合削弱了Fe─Cl和Li─Cl键，促进了可逆的氧化还原反应和相变过程。此外，LiF富集的正极-电解质界面的原位形成降低了电荷传输阻力，提升了Li+的扩散速率，从而增强了界面稳定性和Li+的传输性能。结果表明，这种ASSLB具有优异的倍率性能（0.5 A g?1?1?1}

图形摘要

引入Li₂ZrCl_5.6F_0.4固态电解质后，FeCl₃与其形成了良好的耦合关系。这种电解质不仅原位形成了LiF富集的正极-电解质界面，还降低了Fe原子周围的电子密度，使得Fe─Cl键变得更长且更弱，从而实现了更高的放电容量、更优异的能量密度、更好的倍率性能和更出色的循环稳定性。

利益冲突

作者声明不存在利益冲突。