固体电解质（SE）和锂金属之间的界面不稳定性仍然是限制固体电池应用的一个重要挑战。该工作通过蒸镀的方法在LAGP固态电解质和金属Li之间构建了C60中间层，通过与金属锂形成离子导电基体LixC60，实现理想的界面接触。所得的LixC60有利于抑制界面处锂枝晶的生长，并释放脱嵌锂过程中的局部应力。因此，在电流密度为0.034 mA cm-2的情况下，Li/LAGP-C60/Li对称电池可以表现出超过4500小时的超稳定循环性能。Li/LAGPC60/ LiFePO4全电池在室温下可提供152.4 mAh g-1的可逆容量，并且在超过100次循环后容量保持率为85%。这项工作为提升固态电池的SEs/Li界面稳定性提供了一个可行的策略。
该文章共同第一作者为清华-伯克利深圳学院李振龙硕士研究生、张思伟博士，通讯作者为清华-伯克利深圳学院韦国丹助理教授、北伊利诺斯大学钱坤博士后。
要点一：C60 中间层的构建及表征
富勒烯(C60)中间层的优势：1）C60与金属锂的电化学反应具有高可逆性。理论上C60和LixC60都具有高离子电导率和低电子电导率；2）C60薄膜具有良好的机械性能，可以作为缓冲层，释放脱嵌锂时的局部应力；3）易于蒸镀有望实现大规模生产。4）无需进行耗时的LAGP表面处理，提高效率。
图1 通过物理气相沉积（蒸镀）的方式构建C60中间层
图2.C60中间层的表征：（a）用于蒸镀C60的掩膜版。(b)未涂覆的和涂覆C60的LAGP表面。(c,f)不带C60涂层的LAGP表面SEM图像；带C60涂层的LAGP(d,g)表面和（e,h）横截面SEM图像；(i) LAGP和LAGP-C60的拉曼光谱。(j-k) LAGP和LAGP-C60的XPS结果;(j) C 1s谱和(k) Ge 3d谱。
要点二：电化学性质
图3.Li/LAGP/Li和Li/LAGP-C60 /Li电池的恒电流循环性能；(a) 0.034 mA cm-2和(b) 0.1 mA cm-2。(c) Li/LAGP/LiFePO4和Li/LAGP-C60/LiFePO4电池的前6次充放电曲线对比和Li/LAGP-C60/LiFePO4电池第20、40、60、80、100次充放电曲线。(d) 0.1 C下Li/LAGP-C60/LiFePO4电池的循环性能。(g)Li/LAGP/Li (e)和Li/LAGP-C60 /Li (f)对称电池的极限电流密度测量。g)Li/LAGP-C60/ LiFePO4电池倍率性能。所有的测试都是在25℃进行的。
要点三：循环后极片的表征
图4.从三维断层图中提取CT图像。XY取向 (a) 2032型扣式电池，(b)原始LAGP，(c) 20次循环后的LAGP，(d) 150次循环后的LAGP-C60；XZ取向：(e) 2032型扣式电池，(f)原始LAGP极片，(g) 20次循环后的LAGP，(h) 150次循环后的LAGP-C60。
要点四：机理探究
图5. (a)原始LAGP和(b)循环后 LAGP的Ge 3d XPS谱。(c-d) LAGP-C60循环后表面不同深度Ge 3d XPS谱。(e)循环后LAGP和(f)循环后LAGP-C60的表面形貌。(g)循环后Li/LAGP界面和(h)循环后Li/LAGP-C60界面形貌。(i)循环后Li/LAGP/Li和Li/LAGP-C60 /Li电池拆解后锂箔表面图像。（j-k）界面改性机制示意图。
Efficient construction of a C60 interlayer for mechanically robust, dendrite-free, and Ultrastable solid-state batteries
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2589004220308282
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