一种高效导电材料助力全固态锂电池正极反应

全固态锂金属电池（ASSLMBs）的正极动力学由电子和离子传输共同决定。传统策略通过复合固体电解质与电子导体构建导电网络，但会形成复杂的固态界面，阻碍载流子迁移。为此，研究团队基于抗氧化电子导体开发了一种高熵混合离子电子导体（HE-O-MIEC），其化学式为Li1/6-x(LaPrNdSrBa)1/6CoO3-δ。

HE-O-MIEC在室温下表现出优异的导电性能，电子电导率达1150西门子/厘米，锂离子电导率为2.3×10⁻⁴西门子/厘米。锂离子电导率的提升得益于高构型熵效应，这种效应促进了多组分的溶解，增加了锂离子浓度。此外，HE-O-MIEC与正极材料LiCoO2在电化学和热力学上具有良好的兼容性，并且能稳定使用Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12（LLZTO）电解质的ASSLMB中的离子/电子传输。

在无有机电解液和额外压力的条件下，该ASSLMB在30°C时的初始放电容量为115毫安时/克，经过500次循环后仍能保持83%的容量。HE-O-MIEC中均匀的电子和离子传输网络，有望提高活性材料的利用率，并解决陶瓷基ASSLMBs面临的界面挑战。