复合固态电解质的离子电导率不能满足固态锂（Li）金属电池的应用需求，这是因为其受到不同相的电荷层和低浓度的可移动Li⁺的限制。近日，清华大学康飞宇、 贺艳兵、中国科学院钟贵明报道了用于高压固态锂金属电池的高锂离子导电率介电电解质复合材料。

本文要点：

1) 作者通过耦合陶瓷电介质和电解质来创建高通量Li⁺传输路径，以克服复合固态电解质的低离子电导率的挑战。通过合成聚（偏二氟乙烯）基质和具有并排异质结结构（PVBL）的BaTiO₃–Li_0.33La_0.56TiO_3–x纳米线，作者构建了高导电和介电复合固体电解质。极化介电BaTiO₃极大促进了Li盐的解离，从而产生更多的可移动Li⁺，且其通过界面局部自发地转移到耦合的Li0_.33La_0.56TiO_3–x，以实现高效Li⁺传输。

2) BaTiO₃–Li_0.33La_0.56TiO_3–x有效抑制了聚偏二氟乙烯形成空间电荷层。这些耦合效应具有相当高的离子电导率（8.2 × 10⁻⁴ S cm⁻¹）和25 °C时PVBL的锂转移数为0.57，并且PVBL还使电极的界面电场均匀化。LiNi_0.8Co_0.1Mn_0.1O₂/PVBL/Li固态电池在180 mA g⁻¹的电流密度下稳定循环1500次，并且软包电池也表现出优异的电化学和安全性能。

参考文献：

Peiran Shi, et.al A dielectric electrolyte composite with high lithium-ion conductivity for high-voltage solid-state lithium metal batteries Nature Nanotechnology 2023

DOI: 10.1038/s41565-023-01341-2

https://doi.org/10.1038/s41565-023-01341-2

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