SOLID STATE ELECTROLYTES, SOLID STATE BATTERIES HAVING IMPROVED INTERFACES WITH A SOLID STATE ELECTROLYTE, AND METHODS THEREFORE

The interface between solid electrolyte and alkali-metal electrodes is critically important to the performance of a range of electrochemical devices including solid-state batteries. Inhomogeneous solid¬ electrolyte interfaces can lead to dendrite formation and high interfacial resistance. In the present invention, the interaction between an alkali metal and ceramic solid-electrolyte is enhanced through the in-situ decoration of the solid-electrolyte free surface with metal nanoparticles. The metal nanoparticles are exsolved from metal oxide dopants during the high temperature processing of solid electrolyte membranes. L'interface entre un électrolyte solide et des électrodes de métal alcalin revêt une importance critique pour les performances d'une gamme de dispositifs électrochimiques comprenant des batteries à électrolyte solide. Des interfaces d'électrolyte solide non homogènes peuvent donner lieu à une formation dendritique et à une résistance interfaciale élevée. Dans la présente invention, l'interaction entre un métal alcalin et un électrolyte solide céramique est améliorée par l'intermédiaire de la décoration in situ de la surface libre d'électrolyte solide comprenant des nanoparticules métalliques. Les nanoparticules métalliques subissent une exsolution à partir de dopants d'oxyde métallique lors du traitement à haute température de membranes d'électrolyte solide.