具有卓越稳定性的石榴石型固态电解质被认为能够促进全固态锂金属电池的商业化应用，然而由于其离子导电性较低，石榴石型固态电解质的广泛应用受到极大阻碍。

在此，华南理工大学梁振兴，成都理工大学舒朝著等人设计了一种具有高晶格畸变的高熵快锂离子导体Li₇（La,Nd,Sr）₃（Zr,Ta）₂O₁₂（LLNSZTO）。研究显示，通过在晶格中引入无序结构，可以在原始有序晶格内构建快速的离子渗透通道，从而提高了高熵石榴石型固态电解质LLNSZTO的离子导电性。

基于此，所制备的高熵石榴石型固态电解质LLNSZTO展现出较低的Li+迁移活化能（0.34 eV）和较高的离子电导率（6.26 × 10⁻⁴ S cm⁻¹）。以LLNSZTO电解质、锂金属负极和磷酸铁锂（LFP）正极组装的全电池，在室温下经过200个循环后，容量保持率达到86.81%。

此外，LLNSZTO的优异离子导电性使得全固态电池能够在高负载LFP正极（>12 mg cm⁻²）条件下稳定循环超过120次。软包电池（5.5 cm × 8 cm）在长期循环中展现出稳定的性能，50次循环后容量保持率为96.50%。

图1. LLNSZTO的结构表征

总之，该工作制备了一种具有高晶格畸变的石榴石型固态电解质LLNSZTO。结果显示，该种晶格畸变显著调节了LLNSZTO中不同Li+位点的能量，实现了锂位点能量的均质化，从而促进了Li+的超离子传导。优异的离子导电性确保了其与高负载正极（>12 mg cm−2）的兼容性，并使得与锂金属负极和LFP正极结合的全电池在室温下展现出卓越的容量保持率（第120个循环时为86.81%）。

此外，本研究开发的固态软包电池（5.5 cm × 8 cm）展示了稳定的长期循环性能，在50个循环后保持了96.50%的高容量保持率。因此，该工作为提高固态电解质的离子导电性提供了新见解，将推动固态电解质在实际应用中的进展。

图2. 电池性能

High-Entropy Strategy Flattening Lithium Ion Migration Energy Landscape to Enhance the Conductivity of Garnet-Type Solid-State Electrolytes, Advanced Functional Materials 2024 DOI: 10.1002/adfm.202416389