固态锂金属电池（SSLMBs）被认为是下一代电池系统的有力候选，因其具有更高的能量密度和安全性（如不易燃、良好的热/电化学稳定性、抑制锂枝晶生长等）。然而，作为SSLMBs的关键组成部分，无机固态电解质（SSE）需要具备高机械强度、高电子绝缘性和高离子电导率，以确保电池在不同工作条件下的稳定性。
在此，中国科学院上海硅酸盐研究所李驰麟团队提出了一种动态稳定的p型半导体二钾罗丹盐（K₂C₆O₆，简称DKR）作为界面缓冲层，以增强Li-LATP界面的耐久性。DKR缓冲层具有层间润滑、电子阻挡和锂离子传导能力，能够紧密附着在LATP陶瓷表面，与锂金属形成肖特基接触，并赋予负极界面动态电化学稳定性、更快的锂离子溶解和迁移速率以及更好的界面动力学，从而在长期循环（超过1200小时）中实现无枝晶的锂沉积层和剥离。
基于LATP的Li-FeF₃转换固态电池实现了更高的可逆容量（568.1 mAh·g⁻¹）和更长的使用寿命（350个循环）。即使在正极-电解质界面没有润湿的情况下，高负载（3 mg·cm⁻²）的FeF₃仍能提供545.4 mAh·g⁻¹的高初始容量和400 mAh·g⁻¹的可逆容量。
图1. 机制探究
总之，该工作提出了一种p型半导体二钾罗丹盐（K₂C₆O₆，简称DKR），其具有低锂化学势和合适的电子电阻率，通过简单的手术刀刮涂法将其作为动态稳定的界面缓冲层应用于锂金属负极与LATP电解质之间。DKR缓冲层稳定的电子结构以及与锂金属形成的肖特基接触，能够稳定地将LATP与锂金属负极分离，防止LATP在循环过程中被还原。
结果显示，基于IL@DKR-LATP电解质的Li-FeF₃转换反应电池成功运行，分别在0.2 C和0.5 C下（经过十个循环后）实现了568.1 mAh·g⁻¹和361.2 mAh·g⁻¹的可逆容量。经过350个循环后，容量仍高于330 mAh·g⁻¹和140 mAh·g⁻¹，且库仑效率均高于99%。
此外，在无润湿的固-固正极-电解质界面条件下，高负载（约3 mg·cm⁻²）的FeF₃实现了高达545.4 mAh·g⁻¹的初始放电容量和400 mAh·g⁻¹的可逆容量，且在0.1 C下经过100个循环后，容量仍高达262.1 mAh·g⁻¹。因此，该动态稳定的DKR缓冲层策略为LATP基固态电池的进一步发展和实际应用提供了一条新的途径。
图2. 电池性能
Dynamically Stable Dipotassium Rhodizonate Interphase Enables NASICON‐Type Electrolyte Based Li‐FeF3 Conversion Batteries, Advanced Energy Materials 2025 DOI: 10.1002/aenm.202500908
李驰麟，二级研究员，博士生导师，“轻金属基电池体系和材料课题组”组长，入选中国科学院杰出人才计划、上海市高层次人才计划、上海市优秀学术带头人, 获第十三届中国硅酸盐学会青年科技奖。在氟化物电池、氟离子电池、固态电池、锂/镁金属电池、新型电极和电解质材料的结构合成设计、电化学机制和纳米离子学等方面作出系列原创成果。受邀在国际固态离子学大会、国际氟化学大会（2次）、美国化学会年会等国内外会议上作主题和邀请报告80余次。发表期刊论文150余篇，包括通讯作者的Sci. Adv.、Nat. Commun. (2)、Sci. Bull.、Matter、Adv. Mater. (3)、J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. (3)、Energy Environ. Sci. (2)、Adv. Energy Mater. (5)、ACS Energy Lett. (2)、Adv. Funct. Mater. (16)、ACS Nano (13)、Mater. Today、Energy Storage Mater. (15)、Nano Energy (2)、Mater. Horiz. (2)、Adv. Sci.、Nano Lett.等。论文被引用9000余次，h指数58。