普鲁士蓝型离子导体固体电解质用于所有固态电池
Taewon Kim1, Sang Hyeok Ahn1, You-Yeob Song2
1School of Energy and Chemical Engineering, Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST), Ulsan, 44919, Republic of Korea.
普鲁士蓝色模拟器 (PBA) 开放框架显示为全固态电池的固体电解质具有前途,提供良好的离子导电性. -PBA展示了最高的导电性和稳定的循环性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 电化学 电化学 电化学
- 固态化学 固态化学
背景情况:
- 传统的固体电解质面临H2S气体演化和高成本等局限性.
- 现有的硫化物,氧化物和化物电解质有气体演变,成本和接触不良的问题.
研究的目的:
- 引入普鲁士蓝模拟 (PBA) 开放框架结构作为新型固体电解质.
- 为了研究Na+导电性和PBA晶格参数之间的关系.
- 探索PBA在全固态电池中的潜力.
主要方法:
- 五种PBA材料的合成和表征.
- 测量Na+导电性的方法.
- 使用放松时间分布和密度函数理论 (DFT) 计算进行分析.
- 可行性测试,包括循环性能.
主要成果:
- PBA 具有显著的 Na+ 导电性 (>10−2 mS cm−1).
- Mn-PBA获得了9.1×10−2 mS cm−1.1. 的最高Na+导电性.
- 在0.2C时,Mn-PBA显示出极好的循环保留率 (95.1%在80个循环后).
结论:
- PBA开放框架是所有固态电池的可行的固体电解质.
- 调节格子参数通过改变离子框架相互作用来影响Na+导电性.
- -PBA为下一代固态电池提供了一个有希望的候选.
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