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鋰電池中基于丁二腈（SN）的原位聚合固態電解質（SIPSSE）因其高離子電導率、寬電化學穩定性窗口（ESW）和大規模應用潛力而受到廣泛關注。盡管有這些優點，SN分子中的極性氰基在與金屬鋰（Li）直接接觸時會導致嚴重的界面問題，包括不穩定固體電解質界面（SEI）和Li枝晶生長，這阻礙了SIPSSE在固態鋰金屬電池（SSLMB）中的進一步應用。為了應對這些挑戰，浙江工業大學張俊、香港城市大學Liu Qi開發了一種GaF₃改性的SIPSSE（GSNE），通過摻入GaF₃和氟代碳酸乙烯酯來鈍化金屬Li，并使用乙氧基化三羥甲基丙烷三丙烯酸酯來錨定SN分子。

本文要點：

1) 由于這種戰略性的電解質組件設計，GSNE在30°C下實現了1.3×10^?3 S cm^?1的離子電導率，以及高達4.6 V的寬ESW。此外，通過原位合金化反應，在金屬Li表面形成了LiF/Li₃N/Li_xGa雜化SEI。

2) 正如各種表征技術和理論計算所證實的那樣，這種混合SEI表現出優異的界面穩定性和快速的Li?輸運動力學。因此，LiFePO₄/GSNE/Li電池表現出優異的倍率性能和循環穩定性。

參考文獻：

Tianqi Yang et.al In Situ Construction of LiF/Li₃N/Li_xGa Hybrid SEI to Boost Long-Lifespan Succinonitrile-Based Solid-State Lithium Metal Batteries Adv. Functional Mater. 2025

DOI: 10.1002/adfm.202423719

https://doi.org/10.1002/adfm.202423719