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復合電極通常用作全固態電池的陰極。除電極活性材料外，還包括固體電解質和導電劑，它們在電極中起到傳遞離子和電子的作用。氧化物正極（如LiCoO2、LiFePO4和LiMn2O4）廣泛應用于全固態電池。

當電解液為硫化物時，由于化學電位差較大，氧化物正極對鋰的吸引力比硫化物電解液強得多，導致大量鋰移動到正極，界面電解液中鋰含量低。

如果氧化物正極是離子導體，也會在正極處形成空間電荷層，但如果正極是混合導體&40；例如，LiCoO2既是離子導體又是電子導體；，氧化物處的鋰濃度被電子傳導稀釋，空間電荷層消失。此時，硫化物電解液中的鋰再次移動到正極，電解液中的空間電荷層進一步增加，導致界面阻抗非常大，影響電池性能。

在正極和電解液之間只添加離子導電氧化物層，可以有效抑制空間電荷層的產生，降低界面阻抗。此外，提高正極材料的離子導電性可以優化電池性能，提高能量密度。

為了進一步提高全固態電池的能量密度和電化學性能，人們也在積極研究和開發新型高能正極材料，主要包括大容量三元陰極材料和5V高壓材料。

三元材料的典型代表是LiNi1-x-yCoxMnyO2&40；NCM&41；lini1-x-ycoxa1yo2&40；NCA&＃41二者均具有層狀結構和較高的理論比容量

與尖晶石LiMn2O4相比，5V尖晶石LiNi0.5Mn1.5O4具有更高的放電平臺電壓&40；4.7V和＃41；因此，它已成為全固態電池陰極的有力候選材料。

除了氧化物陰極外，硫化物陰極也是全固態電池陰極材料的重要組成部分。這種材料一般具有較高的理論比容量，比氧化物陰極高出數倍甚至一個數量級。當與導電性好的硫化物固體電解質匹配時，由于其化學勢相似，不會造成嚴重的空間電荷層效應，獲得的全固態電池有望滿足高容量、長壽命的實際循環要求。

但是，硫化物陰極與電解液的固-固界面仍存在接觸不良、阻抗高、無法充放電等問題。

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