临界电流密度 (CCD) 可用于评估固态电解质 (SSE) 的锂枝晶抑制能力。然而，CCD 值随工程参数的不同而不同，从而导致同一SSE下的CCD值偏差较大。近日，马里兰大学Wang Chunsheng将临界相间过电位作为全固态锂电池设计的锂枝晶抑制标准。

本文要点：

1) 作者使用临界相间过电位(CIOP)来评估SSE的锂枝晶抑制能力。CIOP是界面的固有特性，它取决于电子/离子电导率、疏锂性和机械强度。当施加的相间过电势（AIOP）大于CIOP时，Li将以枝晶形式生长到相间。

2) 而为了降低AIOP且增加CIOP，作者在Li₆PS₅Cl SSE和Li-1.0wt% La阳极之间设计了一个混合导电Li₂NH-Mg中间层，它在退火和活化循环期间转移到Li₆PS₅Cl/LiMgS_x/LiH-Li₃N/LiMgLa。LiMgS_x界面将CIOP从~10mV增加到~220mV。LiMgLa表面上的Li板以及可逆渗透形成的多孔LiH-Li₃N可降低 AIOP。CIOP为高能和室温全固态锂金属电池设计提供了指导。

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Hongli Wan et.al Critical interphase overpotential as a lithium dendrite-suppression criterion for all-solid-state lithium battery design Nature Energy 2023

DOI: 10.1038/s41560-023-01231-w

https://doi.org/10.1038/s41560-023-01231-w