周豪慎教授对于研究人员和电极与固体电解质连接之间的挑战做了概述。
我们是否知道是什么原因导致在电极/固体电解质界面处观察到大的电阻？
通常，穿过电极/固体电解质界面的Li离子比当它们通过电极或固体电解质时需要更多的能量来克服能量势垒，这表明存在大的界面电阻。实际上，应该考虑电极和固体电解质材料之间的物理和化学不稳定性。物理不稳定性通常由晶格失配和缺乏润湿性组成。嵌入正电极（例如LiCoO2或LiMn2O4）与固体电解质（尤其是氧化物电解质）之间通常存在晶格失配，而Li阳极和固体电解质对润湿性的缺乏更为突出。晶格不匹配和缺乏润湿性导致电极与固体电解质之间的分离或接触不良。另外，如果固体电解质在电极材料存在是化学不稳定的，则会形成由侧面反应物组成的层，这对锂离子传输是有害的。
这为固态电池系统带来了哪些问题？
对于固态电池，大的界面电阻可能增加电池的整体电阻，导致能量效率降低。 除此之外，由于电极和固体电解质之间的物理/化学不稳定性，界面接触可能变得更糟，这对其长期实际应用是有害的。
我们距离解决这个问题有多远？
我们已采用多种方法来改善界面接触并降低界面电阻。例如，引入锗薄膜作为Li阳极和LAGP固体电解质之间的界面层，这不仅改善了界面接触，而且还保护LAGP避免与Li发生化学反应。 此外，我们可以改变表面结构以获得电极和电解质之间的紧密接触。 例如，多孔固体电解质表面具有比平坦表面更高的接触面积，并且观察到与电极的界面的电阻更低。固体电解质表面工程和界面膜涂层为固态电池的实际应用提供了很好的前景。