AlPO4与Li3PO4协同修饰富锂锰基材料：高能固态锂电池阴极的结构稳定与界面动力学优化

研究人员针对富锂锰基材料(LRMs)因不可逆氧释放导致的倍率性能差、容量衰减及界面退化问题，提出同步包覆AlPO4和Li3PO4(ALPO)的表面功能化策略。该方案不仅物理抑制氧流失、缓解结构坍塌，还显著提升界面Li+传输速率。改性后的固态电池在0.1?C下实现216.7 mAh g?1可逆容量，200次循环后容量衰减率仅0.18%/周，与Si/C负极组装的固态全电池能量密度达334.7 Wh Kg?1。该研究为高容量LRMs在固态锂电池中的应用提供了创新解决方案。

　　

富锂锰基材料(Lithium-rich manganese-based materials, LRMs)凭借阴离子氧氧化还原(anionic oxygen redox)的额外贡献，展现出超过250 mAh g^?1的比容量，成为高能固态电池(Solid-State Batteries, SSBs)的理想阴极候选。然而不可逆氧释放引发的界面劣化、容量跳水等问题严重制约其应用。

研究团队创新性地采用AlPO₄/Li₃PO₄(ALPO)双涂层对LRMs进行表面装甲。这种"分子护甲"不仅像防爆盾般阻隔氧逃逸，维持晶体结构完整性，更化身锂离子高速通道——磷酸盐涂层将界面Li⁺电导率提升3个数量级，使改性材料在0.5?C循环200周后仍保持91.4%容量，衰减率低至0.18%/周。

当该阴极与硅碳(Si/C)负极联姻时，诞生的固态全电池能量密度飙升至334.7 Wh Kg^?1，相当于当前商用锂电的1.5倍。这种"铠甲战术"为破解LRMs氧流失难题提供了新思路，犹如给电池阴极穿上智能压力衣，既锁住活性氧又疏通锂流，推动固态电池向500 Wh Kg^?1能量密度里程碑迈进。