周豪慎教授對于研究人員和電極與固體電解質(zhì)連接之間的挑戰(zhàn)做了概述,。

我們是否知道是什么原因?qū)е略陔姌O/固體電解質(zhì)界面處觀察到大的電阻,？

通常，穿過電極/固體電解質(zhì)界面的Li離子比當(dāng)它們通過電極或固體電解質(zhì)時(shí)需要更多的能量來克服能量勢壘，這表明存在大的界面電阻,。實(shí)際上，應(yīng)該考慮電極和固體電解質(zhì)材料之間的物理和化學(xué)不穩(wěn)定性,。物理不穩(wěn)定性通常由晶格失配和缺乏潤濕性組成,。嵌入正電極（例如LiCoO2或LiMn2O4）與固體電解質(zhì)（尤其是氧化物電解質(zhì)）之間通常存在晶格失配，而Li陽極和固體電解質(zhì)對潤濕性的缺乏更為突出,。晶格不匹配和缺乏潤濕性導(dǎo)致電極與固體電解質(zhì)之間的分離或接觸不良,。另外，如果固體電解質(zhì)在電極材料存在是化學(xué)不穩(wěn)定的,，則會形成由側(cè)面反應(yīng)物組成的層,，這對鋰離子傳輸是有害的。

這為固態(tài)電池系統(tǒng)帶來了哪些問題,？

對于固態(tài)電池,，大的界面電阻可能增加電池的整體電阻，導(dǎo)致能量效率降低,。 除此之外,，由于電極和固體電解質(zhì)之間的物理/化學(xué)不穩(wěn)定性，界面接觸可能變得更糟,，這對其長期實(shí)際應(yīng)用是有害的,。

我們距離解決這個問題有多遠(yuǎn)？

我們已采用多種方法來改善界面接觸并降低界面電阻,。例如,，引入鍺薄膜作為Li陽極和LAGP固體電解質(zhì)之間的界面層，這不僅改善了界面接觸,，而且還保護(hù)LAGP避免與Li發(fā)生化學(xué)反應(yīng),。 此外，我們可以改變表面結(jié)構(gòu)以獲得電極和電解質(zhì)之間的緊密接觸,。 例如,，多孔固體電解質(zhì)表面具有比平坦表面更高的接觸面積，并且觀察到與電極的界面的電阻更低,。固體電解質(zhì)表面工程和界面膜涂層為固態(tài)電池的實(shí)際應(yīng)用提供了很好的前景,。