铌掺杂LLZO的“双刃剑”：高电导率背后的稳定性隐忧与电池应用挑战

本文研究了铌掺杂锆酸镧锂（Nb-LLZO）固体电解质与锂金属接触时的化学和电化学稳定性。研究发现，多晶Nb-LLZO与锂接触后会发生显著的还原反应，导致立方相分解为四方相LLZO和La2O3等杂质相，同时伴随氧空位形成和电子导电性增强。这种反应会沿晶界向内部传播，增加界面阻抗并可能导致电短路。相比之下，单晶Nb-LLZO表现出自限性反应，说明晶界在反应传播中起关键作用。研究揭示了Nb5+的还原机制及氧释放行为对固体电解质稳定性的重要影响，为固态电解质的设计提供了重要启示。