固态锂金属电池的发展受到锂金属电镀和剥离速率以及在商业相关电流密度下形成枝晶短路的限制。为了解决这一问题，马里兰大学Eric D. Wachsman开发了一种单相混合离子和电子导电（MIEC）石榴石，其锂离子和电子电导率相当。

本文要点：

1) 在具有多孔MIEC框架的三层结构中，薄且致密的石榴石电解质使临界电流密度可以增加到100 mA cm⁻²，并且没有枝晶短路。此外，作者发现对称Li电池可以在60 mA cm⁻²的电流密度下连续循环 ，并且每个循环的最大Li电镀和剥离能力为30 mAh cm⁻²，这是最先进阴极容量的6倍。

2) 此外，MIEC/电解质/MIEC结构实现的累计镀锂能力为18.5 Ah cm⁻²。如果与面积容量为5 mAh cm⁻²的阴极配对可实现3700次循环，这大大超过商用电动汽车电池寿命的要求。

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George V. Alexander et.al Extreme lithium-metal cycling enabled by a mixed ion- and electron-conducting garnet three-dimensional architecture Nature Materials 2023

DOI: 10.1038/s41563-023-01627-9

https://doi.org/10.1038/s41563-023-01627-9