锂离子电池由于其高比能量已经在便携式电子设备、电动汽车等领域有广泛的商业应用。然而，对于更大规模能源存储而言，目前基于有机电解液的商业化锂离子电池的安全性能难以满足要求。近几十年以来，科学家在提升基于有机电解液可充电锂离子电池方面做出来巨大努力，然而目前所开发的有机电解液，在电化学稳定性及热稳定性方面存在较大的局限性。鉴于此，研究人员提出了采用无机固态电解质代替液态电解液以最终解决安全隐患问题。
界面稳定性是影响固态锂电池化学性能的重要因素之一，在以硫化物材料为电解质的全固态锂电池中，虽然硫化物固体电解质的锂离子电导率已达到液态电解液的水平，但是电池的容量仍然不高，循环和倍率性能远低于传统有机电解液电池，研究人员深入研究后发现，决定电池容量和高倍率性能的最关键的因素是正极/硫化物固体电解质的界面。
针对硫化物固体电解质和各类正极材料间存在的各种问题，研究者提出了多种策略来改善界面稳定性。
电解质改性
因固体电解质和正极材料直接接触，可以通过调整固体电解质的组成来改善稳定性，从而有效地抑制空间电荷层以及界面反应的发生。固体电解质除了应该具有高离子导电率、低电子导电率，还应该与正极材料具有相近的化学势与较小的失配度等特点。提高硫化物固体电解质稳定性最常用的策略是采用氧部分代替硫，因为氧离子与氧化物正极的晶格失配度较低，此外氧化物的电化学稳定性较高，用氧部分代替硫可以抑制氧从氧化物正极进入硫化物电解质，因此氧掺杂可以大大抑制硫化物基固态电池的界面反应。
球磨法
球磨法是目前最常用的混合电解质和正极材料的方法。目前许多研究表明通过合理地参数控制，球磨法可以有效降低活性物质和固体电解质间的界面阻抗。球磨过程中原材料会经历混合、粉化、非晶化以及固相反应过程，最终形成均质复合正极。高能球磨的发展也极大地促进了非晶态硫化物固体电解质的制备，非晶态电解质由于其本身质地较软可以有效降低固态电池中的晶界阻抗。球磨可以促进固体电解质和活性物质表面发生有限的固相反应，形成中间相缓冲层，可以很好的抑制空间电荷层或界面反应。
界面处形成人造电解质膜
在优化电解质的基础上，制备人工固体电解质膜也可以有效地抑制负极界面反应和枝晶生长。人工固体电解质膜可以避免高活性金属锂与固体电解质直接接触，从而避免在界面发生的不良副反应。
全固态锂电池由于其在安全性能和能量密度方面的巨大潜力，吸引了各国研究者和产业界的广泛关注。得益于离子电导率方面的巨大突破，基于硫化物固体电解质的全固态电池被认为是最有前途的下一代储能器件之一。但是还有很多问题亟待解决，电介质的优化、正极材料探索、正极/电解质界面、负极/电解质界面等，将这些问题一一解决，固态电池在储能领域大放异彩的时间也就到了。
参考资料：
李利，陈林等.硫化物固态电解质的研究进展及产业应用
吴敬华，姚霞银.基于硫化物固体电解质全固态锂电池界面特性研究进展
中国粉体网.
（中国粉体网编辑整理/星屑）
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