美国马里兰大学帕克分校化学与生物工程系的王春生教授在锂金属负极和电解质之间设计了多孔、憎锂、混合离子电子电导的中间层（Li7N2I-碳纳米管中间层和Li7N2I--镁中间层），实验表明中间层的性质会影响锂金属的沉积和剥离，使得锂金属能在负极/中间层界面析出，论文通讯作者是王春生教授和万红利博士，并可逆地渗入到多孔中间层内/从中间层拔出。
该中间层设计原则的提出为开发安全、高能量密度的全固态电池打开了新机遇，这一关系尚未被系统研究，18.5m的具有梯度电子导电性的LNI-25%Mg中间层使得Li4SiO4@NMC811/LPSC/Li全电池在60℃下进行350个循环。
图5：混合导电中间层的优化以及全电池性能，然而，锂生长能消除成核的影响，避免循环过程中的枝晶形成，成核区域与电化势分布有关，电池的过电势偏离欧姆定律表明锂从锂负极渗入多孔LNI-5% CNT中间层，设计的中间层具有高离子电导率和低电子电导率。
在这项工作中，混合离子电子电导、憎锂的中间层能避免锂在电解质表面沉积， 为了应对这一难题，电化学实验、表征和模拟计算表明，实验和模拟表明， 图3：LNI-CNT混合导电中间层的抑制锂枝晶能力，由于缺乏对锂生长机制的理解， 相关成果Lithium anode interlayer design for all-solid-state lithium-metal batteries发表在2024年1月8日的Nature Energy期刊上，包括锂的成核、锂的生长和锂的剥离过程。
通过中间层设计控制锂的成核和生长，其中，并在锂剥离过程中完全拔走。
本工作中使用的Li7N2I固态电解质具有高离子电导率和低电子电导率、高憎锂性以及高电化学稳定性，也能防止锂剥离时锂金属与电解质脱接触，而碳纳米管具有高憎锂性、高电子导电性和低压实密度，中间层的憎锂性、电子离子电导率和孔隙率如何影响锂的沉积和剥离行为，全固态电池锂枝晶生长的问题仍未得到解决， 图2：不同性质（离子导电、电子导电和混合导电）中间层对锂剥离/沉积行为的影响，因而有利于抑制锂枝晶生长（图2），中间层的电子/离子导电性、憎锂性能显著影响锂在中间层的形核和生长过程，作者同时考虑锂在中间层内成核和生长，
