界面層的穩定性主要取決于鋰金屬電池中固態電解質（SSEs）的組成和分解產物的分布。因此，設計SSEs成為構建均勻穩定界面層的一個有吸引力的方法。

中科院過程所張鎖江院士、Yingjun Cai等采用五氟苯乙烯（PFS）來為固態電池構建堅固的界面層。

圖1. 理論計算

從7Li固態核磁共振譜、密度泛函理論和分子動力學計算的結果來看，PFS促進了鋰鹽的解離，產生了更多的自由鋰離子，可以提高離子導電性。XPS深度刻蝕和TOF-SIMS表征共同表明，將PFS引入聚合物固態電解質后，梯度界面層由豐富的C-F鍵表層和豐富的LiF&Li₃N底層組成，能夠實現鋰離子的快速傳輸和均勻沉積。此外，它還能有效抑制分解，提高電解質的穩定性。

圖2. SSE的理化性質

因此，在0.2 mA cm^-2和2.4 mA cm^-2的臨界電流密度下，鋰/鋰對稱電池可以實現超過3000小時的穩定超長時間循環。所制備的SSE在25°C時表現出4.3 × 10^-4 S cm^-1的高離子電導率，并在0°C和-20°C時具有顯著的循環穩定性。

此外，基于制備的SSE的鋰金屬電池在室溫下具有高倍率（2C）能力和高電壓（NCM811）穩定性。這種應用電解質添加劑產生均勻的界面層以保護電極和提高離子傳導動力學的方法，也適用于所有類型的堿金屬電池的界面層設計。

圖3. 全電池性能

Constructing interfacial gradient layers and enhancing lithium salt dissolution kinetics for high-rate solid-state batteries. Nano Energy 2022. DOI: 10.1016/j.nanoen.2022.107716