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固态锂金属电池能量密度高,安全性能好,使用温度范围广,是目前新能源领域的研究热点。固态电解质是固态锂金属电池区别于其他锂金属电池的根源,当前最热门的固态电解质主要有聚合物电解质,硫化物电解质和氧化物电解质等。从安全性能考虑,氧化物电解质机械强度高,热稳定性能好,有较大的应用潜力。其中,石榴石型的锂镧锆氧(Li7La3Zr2O12,LLZO)电解质对锂负极稳定,并且室温电导率较高(>10-4S·cm-1),是最具应用前景的电解质材料。LLZO固态电解质对金属锂（Lithium,Li）特别稳定,但是LLZO在与空气接触后与空气中的水和二氧化碳反应,在表面形成一层包含Li OH和Li2CO3的钝化层,这一钝化层影响Li与LLZO的接触性,并阻断了界面处的锂离子传输通道,导致电池的界面阻抗很大,电池性能严重受限。而且在循环过程中由于锂离子的不均匀沉积,锂枝晶沿着LLZO晶界生长,逐渐导致电池短路,降低电池的循环寿命并产生安全隐患,因此需要对Li/LLZO界面进行改性。针对Li/LLZO的界面问题,本文提出了几种简单、快捷的解决方案,具体如下:（1）通过形成Li-Na低共熔合金,在负极/电解质界面处形成一层电子导电层,增加Li-Na对LLZO的浸润性,并且能使界面处电流分布均匀。改性后的Li-Na/LLZTO在室温和60℃的界面阻抗分别只有54.01Ω·cm2和18.98Ω·cm2。由于Na+与Li+尺寸相近,受负极内部Na+的浓度梯度驱动,在循环过程中Li-Na之间形成固-固对流,存在负极中锂钠合金的动态平衡,可以保持负极/电解质界面处的合金状态,从而维持良好的界面接触,这一稳定的界面层可以保证充放电过程中的界面接触并有效抑制锂枝晶的生长。改性后的Li-Na/LLZTO/Na-Li对称电池可以在60℃下50μA·cm-2和100μA·cm-2的电流密度下分别稳定循环超过3500小时和3000小时,并且室温下的极限电流密度可以达到1.1 m A·cm-2。60℃时Li-Na/LLZTO/Li Fe PO4全固态电池在100μA·cm-2电流下首圈容量可以达到148.3m Ah·g-1,当电流达到400μA·cm-2时依然可以保持116.0 m Ah·g-1的容量。Li-Na/LLZTO/Fe F3全电池也表现出良好的循环和倍率性能,在200μA·cm-2电流密度下首圈容量达到377.6 m Ah·g-1,在100圈循环后容量依然高于200 m Ah·g-1。（2）蜡烛燃烧产生高温,而蜡烛不完全燃烧可以形成炭黑,炭黑的主要成分是石墨化碳材料,因此炭黑可以在燃烧产生的高温环境下还原LLZO表面的Li2CO3,可以快速去除LLZO表面的钝化层。随后,一部分炭黑沉积在LLZO表面形成一层包覆层,炭黑包覆层与锂在230℃加热时发生锂化,生成以Li C6为主的中间过渡层,同时Li与LLZO形成良好的界面接触。锂化炭黑过渡层稳定性好,具有离子/电子混合导电性,可以有效降低负极/电解质的界面阻抗,并可以抑制锂枝晶的生长。改性后的Li/CS-LLZTO界面在60℃下的面电阻只有50.04Ω·cm2。通过XPS图谱分析可以确定LLZTO表面的钝化层被去除,Li/CS-LLZTO-polished/Li对称电池的界面阻抗只有52.66Ω·cm2。Li/CS-LLZTO/Li对称电池可以在60℃200μA·cm-2的电流密度下稳定循环400小时,Li/CS-LLZO/Fe F3全电池在200μA·cm-2电流密度下的首圈容量高达366.4 m Ah·g-1,并且在循环700圈之后可逆容量依然能达到201.0 m Ah·g-1,在经过从100μA·cm-2到400μA·cm-2的倍率测试后依然可以在100μA·cm-2的电流密度下循环1450圈。（3）通过将Li2Ti O3前驱体和LLZO共烧结的方法,在LLZTO表面形成Li2Ti O3和Ti O2混合包覆层（LTO）。在与熔化的Li接触时,Ti O2与Li发生反应形成LixTi O2,使得混合层出现电子导电性,反应也提高了Li与LTO-LLZTO的界面接触,而Li2Ti O3内部具有丰富的离子传输通道,有良好的离子导电性,因此反应后的LTO中间过渡层具有离子/电子混合导电性。改性后的Li/LTO-LLZTO界面在室温和60℃时的界面阻抗分别为11.78Ω·cm2和7.18Ω·cm2,Li/LTO-LLZTO/Li对称电池在100μA·cm-2电流密度下的极化只有18.0 m V,并可以稳定循环超过1600小时。混合导电过渡层可以降低Li+在界面传输的势垒,Li/LTO-LLZTO/Li对称电池在200μA·cm-2的电流密度下循环1500小时后的电压极化也仅有30.1 m V。（4）将含Na的普鲁士蓝(Na0.61Fe[Fe（CN）6]0.94,PB)作为过渡层涂覆在LLZTO表面,在230℃下与Li反应发生Na+/Li+替换,使其产生锂离子导电性,加上PB框架结构中的―C≡N具有电子导电性,离子替换后的PB兼具离子/电子混合导电性。改性后的Li/PB-LLZTO在60℃下的面电阻为26.15Ω·cm2,Li/PB-LLZTO/Li对称电池在100μA·cm-2电流密度下稳定循环超过750小时。PB在Fe2+/Fe3+转换过程中发生了电子离域,可以在其内部形成稳定的Li+传输通道,保证Li+传输过程的稳定性,因此可以实现Li+均匀沉积。Li/PB-LLZTO/Li Fe PO4全固态电池的初始充放电平台电势差仅有0.086 V,全电池在100μA·cm-2的首圈容量达到171.1 m Ah·g-1,在400μA·cm-2电流密度下依然可以保持135.9 m Ah·g-1。（5）通过溶剂热法合成出网络状Fe S2材料,将其作为过渡层涂覆在LLZO表面,并用热处理的方法使Fe S2与Li接触使之锂化。Fe S2完全锂化的产物为Li2S和Fe,Li2S是一种锂离子导体,Fe可以在界面处形成内部导电网络。溶剂热法合成出的Fe S2具有多孔网络状结构,在Fe S2与Li反应的过程中在孔隙内部填充更多的Li,Fe-Li合金的形成有助于将Li限制在孔隙内部,在与Li充分接触之后在界面处原位形成Li2S/Fe-Li混合导电过渡层。改性后的Li/Fe S2-LLZTO界面在60℃下的界面阻抗为15.20Ω·cm2,经过等效实验测试,完全锂化的Fe S2在60℃的离子电导率为6.724*10-6S·cm-1。Li/Fe S2-LLZTO/Li对称电池在400μA·cm-2电流密度下能稳定循环超过400小时,电压极化只有25 m V左右,并且可以承受600μA·cm-2的大电流充放,极化也不超过50 m V。