(通讯员 李思吾)近日,西电信息力学与感知工程学院余创教授团队在硫化物基全固态锂金属电池负极界面设计与研究方向取得进展。研究成果以“In situ reductive construction of a silicon-based polymer/indium alloy hybrid layer for stable lithium metal anodes in sulfide solid-state batteries”为题发表于化学领域国际著名学术期刊《中国科学-化学》(Science China Chemistry)(中科院一区,影响因子:9.8)。力感院本科生赵显博、材料院硕士生宋琨,博士生赵群为论文共同第一作者,李思吾副教授、吴巍炜教授和余创教授为共同通讯作者,西电力感院为论文的第一单位。

研究团队提出了一种创新的界面修饰策略,通过在锂金属表面生长铟-聚硅氧烷复合保护层(PFSIn-Li),解决硫化物固态电解质与锂金属负极界面间存在的稳定性难题。该复合层由含氟聚硅氧烷与铟盐通过一步溶液涂覆法制备,经过原位还原反应生成LiF、In/LiIn合金和LiSixOy等无机纳米区域,同时保留了聚硅氧烷有机组分,兼具柔性、高机械强度与优异化学稳定性。实验结果表明,该复合界面层能有效抑制锂枝晶生长,并阻止硫化物电解质的还原分解。采用PFSIn-Li修饰的对称电池临界电流密度高达3.5 mA cm-2,较未修饰电池提升超过四倍。搭配LiNi0.7Co0.1Mn0.2O2正极和Li5.5PS4.5Cl1.5电解质构建的全固态电池,在0.5C下循环300次后容量保持率达82.3%,远超未修饰电池的43.0%。该研究为构建高稳定硫化物/锂金属界面提供了简便、可扩展的新途径,对推动高比能、高安全全固态电池的发展具有重要意义。相关成果已发表于Science China Chemistry期刊上。

论文链接:https://www.sciengine.com/SCC/doi/10.1007/s11426-026-3450-y
论文相关信息:Kun Song#, Qun Zhao#, Xianbo Zhao#, Siwu Li*, Jun Liu, Haitao Chen, Weiwei Wu*, Chuang Yu*, In Situ Reductive Construction of a Silicon-Based Polymer/Indium Alloy Hybrid Layer for Stable Li Metal Anodes in Sulfide Solid-State Batteries, Science China Chemistry, 2026, just accepted. DOI: 10.1007/s11426-026-3450-y.