比エネルギーバッテリは増加し続け、従来の高ニッケル+シリコン炭素材料系は、特定のエネルギーが新しいシステムを使用する必要が増加し続け、約350Wh / kgの比エネルギーまで行うことができ、現在の一般的な高比エネルギーシステムは、完全を含みます現在の技術レベルから固体金属リチウムセル、リチウム/硫黄電池及びLi /空気電池は、全固体Li金属電池は、高比エネルギーバッテリの最も可能性の高い次の世代である。全固体電池に、固体電解質でありますキーテクノロジー、一般的な固体電解質のLi +常温で低い導電率、電池性能に影響を与える。固体電解質の導電率を高めるために、固体電解質の様々な種類が開発されている、前記ガーネット型固体電解質室温での導電率は10に達することができる-4-10-3S / cm、一般的な炭酸塩液体電解質10-2S / cmの理想的な全固体電解質、電解質ガーネットに非常に近いだけでなく、対向不活性表面層（LiOHを、李 2CO 3）、粒界、界面抵抗やその他の問題の濡れ性が悪い金属リチウム、リチウム金属のデンドライト成長して。最近、北京大学（第一著者、対応する著者）、オースティンYutaoリーのテキサス大学（対応著者でweidongと周）、ガーネット電解質の表面にLiの層をコーティングすることによってJohn B Goodenough（対応する著者） +高分子電解質方法の0.9輸率は、金属リチウムの樹枝状結晶の成長を阻害し、界面抵抗を低減する第全固体金属セル、100％に近いサイクルクーロン効率のクーロン効率ように97％まで増加しました。
非湿潤ガーネット固体電解質界面、リチウムデンドライトの成長の問題や接触不良のインターフェース、高分子電解質と、それこの問題を解決するための効果的な方法にする優れた機械的特性の存在は、ポリマー電解質は、一般的にリチウム塩を含有します、こうしてのLiTFSI、リチウム塩の添加を必要とするが、それはまた、リチウムイオン転移数を行い、しばしば比較的低い（例えば、0.35）、従ってアニオンが近い正極に側面に蓄積充電のプロセスは、これにより、リチウムイオンの影響を強い電界を発生拡散は、ガーネット電解質中のLiデンドライトの成長を加速し、高いLiを有する +高分子電解質の移動可動アニオンより少ない数の、有効、この問題を解決するガーネット固体電解質の性能を向上させることができます。
以下の構造（ポリ（アクリルアミド-2-メチル-1-プロパンスルホン酸）PASリチウム）の高分子電解質を用いた実験、唯一のLiは、Li、したがって、図に示す分子構造中に移動することができます +転移の数は、さらにPAS及びLi +伝導性の機械的特性を改善するために約0.9に達し、PEO PEO（ポリエチレンオキサイド）のPASと混合高く、また、PASのLiの相互作用を促進します +PEOを長鎖に沿って移動させ、図から分かるPEO：PAS = 3：1つの、最も高い電解質の伝導度、65度で] C 1.8×10まで-5S / cm、これは単一イオン伝導性であるため、Li +移動数は0.87-0.95と高く、伝導率の大部分はLi +貢献しました。これは偏光を減らし、倍率を上げ、サイクルパフォーマンスを向上させる積極的な助けとなります。
室温で4×10までの導電性を有するガーネット固体電解質-4S / cm、65℃で1x10まで-3S / cmであったが、負極と金属との間の接触Liが増加インピーダンスにつながる、比較的貧弱であるとweidong周ガーネット電解質（450umの厚さ）と共に高分子電解質PEO-PAS（約5um厚さ）の複合層と、以来PEO-PASの厚さは、その低導電率にもかかわらず、薄く、しかしによりインピーダンスを、1.5×10までの全体的な複合電解質のLi +伝導度が比較的小さいです-4S / cmであった。PEO-PAS、著しく高分子電解質コーティングの非存在下で、負極と固体電解質のLi金属との接触抵抗を低減すると同時に、良好な機械的特性ので、リチウム/ LLZTO / Liの界面インピーダンスは5000オームに達し、ポリマーコーティングをガーネット電解質表面に添加した後、界面抵抗は400オームに低下した。
ガーネット固体電解質の目的のためにもう一つの問題は、Li / LLZTO /リチウム電池は5時間後にしっかりと共通循環ガーネット固体電解質、結晶粒界に沿って成長したLiデンドライトのサイクリング中に直面する問題であり、そこに明確な短絡回路であり、ガーネット後の固体電解質は、高分子電解質の表面処理は、以下に示すように0.3、0.2、0.1、それぞれ、（非常に安定したサイクル特性を示し、0.5ミリアンペア/ gの電流密度であります低サイクルは10時間（充電1時間、放電1時間））、電解液は短絡なしに500時間以上安定してサイクルすることができる。
以下のLi /電解質ガーネット/ LFPの使用は、電気化学フルセル試験結果は、図Aから分かる作製示し、完全な細胞は/ 145mAhまで0.1Cレートで優れた速度性能、正極容量を示しGは、140mAh / gでの正極可逆容量の0.2C速度で、当然のことながら、液体電解質電池に、または最初からギャップを有する比べて大きい全固体電池のインピーダンスは、電池の図Bはクーロン効率に見ることができるためであり得ます0.2C循環率で97％、および160時間の後、可逆容量は、依然として137mAh / gと高く、電池のサイクルクーロン効率は99.9％であり、バッテリが細胞周期後に優れた電気化学的安定性を有することを示す、著者解体、金属Liアノードの表面堆積は比較的均一であり、Liデンドライトの成長の明白な痕跡は存在しない（図d）。
ガーネット電解質の電気伝導率は10-3S / cmと高く、PAS-PEOポリマー電解質で表面を修飾することにより界面の電荷交換抵抗を効果的に減少させ、均一な電流分布を促進する。粒界に沿ったLiデンドライトの成長を著しく抑制し、短絡の発生を回避し、電池全体のサイクル安定性を大幅に改善することができ、この技術はガーネット電解質の実用性を著しく改善し、電解質の開発は非常に重要です。
