「国家杰青」江俊领衔！中科大马骋/朱濯缨&燕山大学黄建宇JACS丨提升金属氧氯化物固体电解质的锂相容性！

背景：目前已知的锂兼容无机固态电解质（ISEs）种类有限，且难以同时满足安全、离子电导率、成本和机械性能等实际应用需求。多数含有非锂金属阳离子（如Zr⁴⁺）的电解质易被锂金属还原为电子导体，导致界面持续反应。Zr基氯氧化物电解质虽具有高离子电导率、低密度和高变形能力等优势，但始终面临锂不兼容难题。研究目的：本文旨在解决Zr基氯氧化物固态电解质的锂不兼容问题，提出一种非金属阳离子掺杂策略，通过引入S⁶⁺等非金属阳离子，在Li/ISE界面形成电子阻挡的还原产物（如Li₂S），阻断电子渗透，从而实现锂兼容性。结论：设计的0.8Li₂SO₄−ZrCl₄电解质在保持高离子电导率（9.09×10⁻⁴ S cm⁻¹）的同时，实现了优异的锂兼容性。Li对称电池在0.1 mA cm⁻²条件下可稳定循环5000小时，全固态Li-scNCM92电池在170次循环后容量保持率超过80%，Li₁₃Si₄-scNCM92电池在1312次循环后仍保持80%容量。该策略具有普适性，可推广至其他金属氯氧化物电解质体系。