在采用富镍正极材料（LiNiₓCoₙMnₓO₂，NCM）的全固态电池（ASSBs）中，残留锂化合物（RLCs）传统上被视为阻碍电化学性能的离子和电子绝缘层，或作为增强循环稳定性的保护缓冲层。
在此，宁波东方理工大学（暂名）孙学良、李晓娜，有研（广东）新材料技术研究院固态电池研究中心梁剑文等人揭示了Li₂CO₃在基于氧卤化物AlOCI-2LiCl（LAOC）固态电解质（SSE）的ASSBs中的积极作用。与通过洗涤预处理去除Li₂CO₃的电池相比，含有残留Li₂CO₃的NCM电池表现出更优异的电化学性能。
固态核磁共振（ssNMR）光谱显示，Li₂CO₃促进了LAOC SSE中多个位点的自发Li⁺交换，从而提高了离子迁移率并缩短了不同锂位点的弛豫时间，表明离子传输和界面动力学得到增强。此外，Li₂CO₃的积极作用在其他卤化物基ASSBs中也得到了验证。
图1. 机制探究
总之，该工作系统探讨了残留Li₂CO₃在不同固态电解质（SSE）ASSBs中的作用。结果表明，Li₂CO₃的作用因SSE类型而异。在使用LAOC的ASSBs中，Li₂CO₃通过促进锂离子迁移和降低界面电阻，显著提升了电化学性能，包括倍率性能和容量保持率。而在LPSC基ASSBs中，Li₂CO₃残留未对性能产生明显影响。相反，在LIC基ASSBs中，Li₂CO₃增加了界面阻抗，对循环稳定性产生了负面影响。
研究发现，Li₂CO₃在LAOC中加速了锂离子传输，同时在LPSC中充当了稳定的缓冲层。因此，该工作揭示了Li₂CO₃在卤化物基ASSBs中的双重作用，为重新审视RLCs的作用提供了重要线索，并强调了进一步探索具有新兴特性的RLCs的必要性。
图2. 电池性能
Revealing the Underlying Role of Li2CO3 in Enhancing Performance of Oxyhalide-Based Solid-State Batteries, Advanced Materials 2025 DOI: 10.1002/adma.202502067
孙学良，中国工程院外籍院士、加拿大皇家科学院院士、加拿大工程院院士、加拿大国家首席科学家、国际《Electrochemical Energy Reviews》(IF=32)创刊主编。现任宁波东方理工大学(暂名)讲席教授，物质与能源研究院(暂名)院长。主要从事固态电池、锂离子电池和燃料电池基础和应用研究，近年来在新型卤化物固态电解质及其全固态电池等方面做出了一系列原创性成果。在Nature Energy, Nature Communications, Science Advances, Joule, J. Am. Chem. Soc., Angew. Chem. Int. Ed., Advanced Materials, Energy Environmental Science等权威期刊发表论文630余篇，被引用60000余次，H因子128。
李晓娜，宁波东方理工大学（暂名）副教授（研究员、博士生导师）。2015年获中国科学技术大学（无机化学）博士学位，随后在中国科学技术大学合肥合肥微尺度物质科学国家研究中心、加拿大西安大略大学担任博士后职务。主要研究方向为固态电解质合成与全固态锂电池，已在J. Am. Chem. Soc.、Angew. Chem. Int. Ed. （3篇）、Nat. Commun.、Energy Environ. Sci.（4篇）、Adv. Mater. （2篇）、Nano Lett.等国际著名学术期刊发表SCI收录论文90余篇，引用超过6200次，H因子49，7篇ESI高引论文。
梁剑文 现任有研（广东）新材料技术研究院固态电池研究中心主任。长期从事全固态电池关键材料与技术工作，获得多项具有自主知识产权的创新性成果，并取得良好的经济和社会效益。获加拿大MITACS项目支持，主持和参与加拿大安大略省项目、加拿大-国联汽车动力电池研究院联合实验室建设、国家自然科学基金以及企业横向项目等课题项目数项。在J. Am. Chem. Soc.、Adv. Mater. Energy Environ. Sci.等国际学术期刊上发表SCI论文130余篇，引用次数达8000余次，H因子58。
