為滿意能源需求，高容量鋰電池系統(tǒng)如鋰硫電池、鋰-空氣電池、鋰金屬電池等成為研討熱點(diǎn)。在這些系統(tǒng)中，鋰金屬負(fù)極存在許多問(wèn)題：
(1)鋰枝晶的成長(zhǎng)簡(jiǎn)單引發(fā)短路，形成安全隱患;
(2)固體電解質(zhì)界面膜(Solid electrolyteinter phase, SEI)的不安穩(wěn)性，導(dǎo)致電解液的耗費(fèi)并下降電池庫(kù)倫功率和循環(huán)壽數(shù)，這些問(wèn)題嚴(yán)峻阻止了這些高容量電池系統(tǒng)的開(kāi)展和實(shí)踐使用。
固態(tài)電解質(zhì)具有較高的離子電導(dǎo)率和必定的機(jī)械強(qiáng)度，在很大程度上可進(jìn)步鋰電池安全性，即便在全固態(tài)鋰電池(All-solid-state Li batteries,ASSLBs)中發(fā)作短路，不可燃的固態(tài)電解質(zhì)也可防止著火和爆炸的發(fā)作。
別的，固態(tài)電解質(zhì)可確保電池的高能量/功率密度和長(zhǎng)循環(huán)壽數(shù)，在進(jìn)步電池安穩(wěn)性方面有很大開(kāi)展?jié)摿Α５娊赓|(zhì)-電極間往往有較大界面電阻，阻止了離子傳輸。
最近，Luo等經(jīng)過(guò)在石榴石型固態(tài)電解質(zhì)外表堆積硅層，實(shí)現(xiàn)電解質(zhì)外表從疏鋰到親鋰的改變，減小固-固界面電阻，對(duì)進(jìn)步鋰金屬電池的安全安穩(wěn)性有重要意義。
試驗(yàn)以Nb、Ca共摻雜Li7La3Zr2O12為研討系統(tǒng)，制備Li6.85La2.9Ca0.1Zr1.75Nb0.25O12(LLZ)固態(tài)電解質(zhì)。其間Nb可安穩(wěn)立方相，增強(qiáng)鋰離子傳導(dǎo);Ca可下降燒結(jié)溫度。經(jīng)過(guò)PECVD在外表堆積很薄的硅層，可使界面電阻減小7倍，并保持安穩(wěn)的循環(huán)功能。該團(tuán)隊(duì)還經(jīng)過(guò)理論核算對(duì)該現(xiàn)象進(jìn)行論證。
綜上，該作業(yè)提出經(jīng)過(guò)堆積親鋰金屬可有效下降固態(tài)電解質(zhì)-電極界面電阻，對(duì)進(jìn)步鋰金屬電池的安全性具有指導(dǎo)意義。
