全固態(tài)電池是目前鋰電研究的一個(gè)熱點(diǎn)，全固態(tài)電池存在嚴(yán)重的界面問(wèn)題，固體電解質(zhì)/電極界面存在難以充分接觸，導(dǎo)致內(nèi)阻增大、電池循環(huán)性能變差。

LixiongBai等人在ElectrochimicaActa上發(fā)表了題為《用磁控濺射法制備的全固態(tài)鋰離子電池正極-電解質(zhì)界面上的新型致密LiCoO2微晶緩沖層》（AnoveldenseLiCoO2microcrystallinebufferlayeronacathode-electrolyteinterfaceforall-solid-statelithiumbatteriespreparedbythemagnetronsputteringmethod）的文章。

在這篇文章中，作者通過(guò)使用磁控濺射方法在全固態(tài)電池中的正極材料和固體電解質(zhì)之間設(shè)計(jì)了致密的LiCoO2微晶緩沖層（DMBL）。DMBL具有許多晶界，其可以強(qiáng)烈地增強(qiáng)界面離子傳輸效率并降低全固態(tài)電池中的界面活化能。采用掃描電鏡和透射電子顯微鏡研究了LiCoO2微晶緩沖液的微觀結(jié)構(gòu)，并通過(guò)理論計(jì)算研究了能量勢(shì)壘和離子遷移機(jī)理。通過(guò)測(cè)量比容量，循環(huán)性能和速率性能來(lái)比較具有不同厚度的微晶緩沖層的全固態(tài)電池。

圖1.（a）拋光的LLZO(Li7(Al0.1)La3Zr2O12)電解質(zhì)的宏觀圖像；（b）（a）的橫截面SEM圖像；（c）-（d）是用LiCoO2改性的LLZO的TEM圖像；（e）界面接觸阻抗測(cè)試的示意圖；（f）（e）的橫截面SEM圖像；（g）-（h）分別是陰極和電解質(zhì)之間界面的SEM和映射圖像。

圖2.阻抗數(shù)據(jù)：（a）樣品0-4的交流阻抗譜；（b）試樣0-4的界面接觸阻抗發(fā)生變化。

圖3.界面結(jié)構(gòu)的信息：（a-b）致密微晶改性層的TEM圖像；（c）界面結(jié)構(gòu)的微觀圖；（d）LiCoO2的濺射微晶結(jié)構(gòu)；（e）離子界面?zhèn)鬏斈Ｐ?；（f）圖3（e）中界面I和II的界面離子遷移勢(shì)壘計(jì)算。

圖4.具有不同厚度緩沖層（1-4）的電池的電化學(xué)數(shù)據(jù)：（a）電池在0.1C和60℃下的循環(huán)性能；（b）具有試驗(yàn)2夾層的電池的放電-充電曲線；（c）80℃下試樣的循環(huán)伏安圖；（d）比較四個(gè)電池在60℃下的速率性能。

將致密的微晶緩沖層添加到正極-電解質(zhì)界面上以改善全固態(tài)電池的電化學(xué)性能。改性層的引入降低了界面阻抗（1279Ω），從而實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定的低電阻固-固離子傳輸界面。改性樣品中的離子遷移勢(shì)壘僅為0.097eV，僅為未改性樣品中離子遷移勢(shì)壘的1/5。隨著改性層厚度新增到10nm，初始放電容量達(dá)到149.5mAh/g的高值，在0.1C和60℃下50次循環(huán)后循環(huán)容量保持在81.1％（121.2mAh/g）。盡管具有20nm改性層的電池顯示出最低的初始放電容量（109.7mAh/g），但在50次循環(huán)后容量仍然保持在84.1％至92.3mAh/g。在未來(lái)的工作中將進(jìn)一步探討改性層厚度對(duì)全固態(tài)電池倍率性能影響的機(jī)制。