为无阳极固态电池量身定制的接口设计
Jiayun Wen1, Tengrui Wang1, Chao Wang1
1Institute of New Energy for Vehicles, School of Materials Science and Engineering, Tongji University, Shanghai, 201804, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|November 6, 2023
概括
工程师为无阳极固态电池 (AFSSB) 开发了一种新的接口,以提高稳定性和效率. 这种设计可以防止树石的生长,并提高性能,为更安全,更高能量的电池铺平了道路.
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
- 储能 储能 储能 储能 储能 储能
背景情况:
- 无阳极固态电池 (AFSSB) 提供高安全性和能量密度,但库伦比效率较低.
- 固体电解质/电流采集器接口和树生长的恶化限制了实际的AFSSB应用,特别是在石榴电解质.
研究的目的:
- 为稳定和高效的石榴石基AFSSB引入一个接口工程策略.
- 解决 AFSSB 中的接口不稳定性和树增长的挑战.
主要方法:
- 设计了石榴电解质和铜电流收集器之间的接口.
- 使用LiC6层,以实现高离子导电性.
- 包含化聚烯酸聚合物层,用于界面自适应.
- 通过-银 (Li-Ag) 合金反应进行调节的沉积.
主要成果:
- 在以石榴石为基础的AFSSB中实现了长期稳定的运行.
- 显著提高了Coulombic的效率,并抑制了树的生长.
- 量身定制的接口设计导致了与LiCoO2阴极 (3.1 mAh cm-2) 配对时的优异容量保留.
结论:
- 接口工程策略提高了无阳极固态电池的稳定性和效率.
- 这种方法为开发下一代高安全性,高能量密度电池提供了可行的途径.
- 这些发现为设计先进电池架构提供了关键的见解.


