稀土改性锂基氧化物固态电解质研究现状与展望

全固态锂电池具有能量密度高和安全性好等优点，成为新能源领域的研究热点。固态电解质作为全固态锂电池的核心部分，决定了电池的能量密度、循环稳定性以及安全性等。其中，氧化物固态电解质因离子电导率高、电化学窗口宽、力学性能优异而备受青睐，所涉及的研究体系主要包括石榴石型、NASICON型以及钙钛矿型固态电解质。然而，烧结温度高、室温离子电导率低、结构不稳定使其难以满足实际应用。本文概述了石榴石型、NASICON型以及钙钛矿型氧化物固态电解质近年的研究现状和存在的问题；总结了具有大离子半径、高价态、低电负性、可变配位数和4f5d电子结构的稀土离子在改性氧化物固态电解质时起到的增加致密度、提高离子电导率以及稳定高离子导电晶相的作用；分析了当前稀土改性氧化物固态电解质面临的主要科学问题和技术瓶颈；最后，对未来稀土改性氧化物固态电解质发展方向进行了展望。