强大的全固态金属电池由复合阳极启用,具有改进的批量扩散动力学特性
Shuxian Zhang1, Jianchao Chen1, Chunyan Zhu1
1Key Laboratory for Liquid-Solid Structural Evolution and Processing of Materials, Ministry of Education, School of Materials Science and Engineering, Shandong University 250061, Ji'nan 250061, China.
ACS nano
|December 12, 2023
概括
一种新的复合阳极 (LAO) 提高了全固态电池 (ASSB) 的接口稳定性. 这提高了下一代能源存储的速率能力和循环稳定性.
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:
- 带有金属阳极的全固态电池 (ASSB) 承诺高能量密度.
- 金属阳极和固态电解质 (SSEs) 之间的界面不稳定性阻碍了ASSB的性能.
- 在Li/SSE接口的空隙形成和树突,极限速度能力和循环稳定性.
研究的目的:
- 为ASSBs开发一个稳定的阳极.
- 为了克服基于金属的ASSB的接口挑战.
- 为了提高所有固态电池的性能.
主要方法:
- 使用Li-Ag合金和Li2O构建了一个复合阳极 (LAO).
- 混合的石化和银氧化物 (Ag2O) 形成了LAO.
- 使用LAO阳极,Li6PS5Cl SSE和LiCoO2阴极进行测试的ASSB.
主要成果:
- LAO改善了批量扩散动力学,并抑制了界面空隙形成.
- 实现了高临界电流密度 (>1.5 mA cm-2).
- 在ASSB中,在1 mA cm−2下经过1000个小时的稳定循环和在5°C下超过4000个循环.
- 在高LiCoO2负载 (17.8毫克/厘米−2) 维持稳定的运行,在0.2°C的温度下100多个周期运行.
结论:
- 复合阳极有效地解决ASSB的界面不稳定性.
- LAO 能够实现优越的速度能力和长期的循环稳定性.
- 这种复合阳极对于高性能ASSB来说是一个有前途的战略.


