南科大赵予生/李帅&物理所王兆翔InfoMat：反钙钛矿储能电池材料综述

反钙钛矿X₃BA，作为钙钛矿ABX₃的电反转衍生物引起了极大关注。富锂/钠反钙钛矿（LiRAP/NaRAP）固态电解质（SSE）通常对锂金属负极显示出高离子电导率和高化学/电化学稳定性，在电池中的应用潜力巨大。然而，文献中很少能找到对反钙钛矿材料的系统总结，对它们的描述和分类也比较模糊。

在此，南方科技大学赵予生教授、李帅副教授及中科院物理所王兆翔研究员等人对反钙钛矿储能材料进行了全面概述。首先，简要介绍了不同类型反钙钛矿的发展，分为锂卤氢氧化物、卤氧反钙钛矿、团簇型反钙钛矿、氢化物反钙钛矿及反钙钛矿电极材料五类，然后结合实验和计算结果讨论了用于结构和性能优化的结构调控和离子传导机制。

此外，还详细讨论了相关的稳定性问题，包括热力学稳定性、动力学稳定性、化学稳定性和电化学稳定性，并强调了它们在储能电池中的应用。

图1. 反钙钛矿SSE与卤化物、氧化物和硫化物SSE的性能特性比较

最后，作者给出了这些反钙钛矿材料在储能电池中的潜在应用和前景：

（1）应改进高效反钙钛矿SSE的合成方法；

（2）反钙钛矿SSE的氧化稳定性和空气稳定性有待提高；

（3）一些反钙钛矿SSE可以用作人工SEI来保护锂/钠金属负极并抑制液态或准固态电池中锂枝晶的生长，也可用作负极和氧化物/硫化物SSE之间的缓冲层；

（4）应提高反钙钛矿正极的平衡电位。

图2. 现有反钙钛矿储能材料的种类

Anti-perovskite materials for energy storage batteries, InfoMat 2021. DOI: 10.1002/inf2.12252

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