张赛赛，赵海雷

（1北京科技大学材料科学与工程学院；2新能源材料与技术北京市重点实验室，北京100083）

作为目前应用最广泛的二次储能装置之一，锂离子电池具备高电压、高能量密度、自放电程度低、无记忆效应等优点。然而，基于目前的锂离子电池材料体系和结构形式，锂离子电池的能量密度已经接近其理论值上限300 W·h/kg，要实现下一代电池500 W·h/kg能量密度目标，必须发展新的电池材料体系。此时，具有最低电化学电位(-3.04 V)和最高质量比容量的金属锂(3860 mA·h/g)重新受到研究者的关注。早在20世纪70～80年代，锂金属作为负极匹配无锂的TiS2、MoS2或MnO2等正极材料和有机电解液，构建了二次电池[1]。但是此类电池在循环过程中库仑效率低，容易形成锂枝晶，造成电池内部短路，引发燃烧甚至爆炸的安全事故。因此，锂金属电池的应用一直面临巨大挑战。而利用固态电解质取代有机电解液构建的固态锂电池，可以有效阻挡锂枝晶、实现电池更高的安全性，同时由于省去隔膜的使用，有望实现更高的电池能量密度。

锂离子固态电解质主要包括无机陶瓷类、聚合物和复合物三类。无机陶瓷类固态电解质因其具有较高的机械强度，被认为能够较好地抑制锂枝晶的生长。同时这类固态电解质通常具有更宽的电化学窗口和较高的室温锂离子电导率。石榴石结构Li7La3Zr2O12(LLZO)作为典型的氧化物锂离子固态电解质，具有10-4～10-3S/cm 的离子电导率，接近1的锂离子迁移数，较宽的电化学窗口、良好的对锂稳定性和热稳定性[2]。……