近日,中國科學院上海硅酸鹽研究所李馳麟研究員帶領的科研團隊在國際知名期刊Adv. Funct. Mater.上發表題為“Highly Conductive Doped Fluoride Solid Electrolytes with Solidified Ionic Liquid to Enable Reversible FeF3 Conversion Solid State Batteries”的研究論文。該論文提出了通過混合離子液體熱氟化和弱氯化的方案,開發出具有高離子電導率的氯摻雜氟化物固體電解質Li3AlF5.87Cl0.13。Cl陰離子被摻雜到類冰晶石的開放框架結構中,電解質顆粒邊界被固化的薄層(約2 nm)離子液體修飾。體相陰離子亞晶格和界面的修飾使得鋰離子電導率在30℃下提高到2×10?4 S/cm,這是氟化物固體電解質中的最高水平。殘留有固化離子液體的Li3AlF5.87Cl0.13表現出與Li金屬界面接觸的優異穩定性,相應的Li對稱電池表現出較小的過電壓(≈100 mV)和出色的循環壽命(至少500 h)。基于氟系固態電解質首次開發了轉換反應型固態Li/FeF3電池,實現了高達430 mAh/g的可逆容量。富氟界面的存在促進了FeF3正極轉換反應的可逆性。