基于聚氧化乙烯（PEO）的固體聚合物電解質（SPE）在鋰金屬電池中極具應用前景。然而，PEO基SPE的實際應用受到其低臨界電流密度（CCD）的阻礙，這是由枝晶生長引起的。近日，浙江大學Lu Yingying提出了一種基于PEO的SPE，其表現出超高CCD（4 mA cm?2），并通過摻入少量P2S5（PS）增強了鋰離子導電性。
本文要點：
1) 作者通過冷凍電子顯微鏡（cryo-EM）和飛秒二次離子質譜（TOF-SIMS）揭示了富含Li2O和P/S的結晶固體電解質界面（SEI），它抑制了枝晶生長以及SPE與還原性鋰之間的不良反應，從而實現了無枝晶的鋰金屬陽極。
2) 因此，通過利用PS集成SPE，Li-Li對稱電池在運行過程中具有降低的電阻，并且能夠在0.5 mA cm?2和0.5 mAh cm?2下實現超過200小時的穩定循環。此外，含有50μm Li和30μm PEO電解質的Li/SPE/LiFePO4（LFP）軟包電池經過100次循環后具有80%的容量保持率。
Jiahui Zhang et.al Construction of Stable Li2O-Rich Solid Electrolyte Interphase for Practical PEO-Based Li-Metal Batteries Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202302587
https://doi.org/10.1002/aenm.202302587
