通过简单的兴奋剂方法对金属进行Ga替代Li7La3Zr2O12的界面修改
Xing Cheng1, Qiaohong Yan1, Rentai Yan1
1College of Materials Science and Engineering, Sichuan University, Chengdu 610064, China.
ACS applied materials & interfaces
|December 13, 2023
概括
双剂石榴石固体电解质与和增强了全固态离子电池的离子导电性和界面稳定性. 这提高了电池性能和循环寿命.
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:
- 石榴石Li7La3Zr2O12 (LLZO) 是所有固态离子电池的有前途的固体电解质.
- 用添加的LLZO显示出出色的离子导电性,但患有与金属的界面不稳定性.
研究的目的:
- 研究LLZO与Ga3+和Sb5+联合使用对其性能的影响.
- 为了改善Ga-doped LLZO的离子导电性和界面稳定性,用于电池应用.
主要方法:
- 传统的固态反应方法用于合成Ga和Sb编码的LLZO.
- 结晶结构,微观结构和离子导电性的表征.
- 制造和测试对称的Li,Sb,Sb-LLZO和LiFePO4全细胞的制造和测试.
主要成果:
- 与Sb5+联合注促进了颗粒接触,并增强了Ga稳定立方相LLZO的总离子导电性.
- 优化的Li6.3Ga0.2La3Zr1.9Sb0.1O12在室温下达到4.65 × 10-4 S cm-1的总离子导电率.
- Sb5+ 注抑制了 LiGaO2 杂质相位的形成,改善了与 Li 金属的界面稳定性.
- 对称细胞在500小时内循环稳定,全细胞在50个循环中输出140mAhg-1且衰变微不足道.
结论:
- 用Ga和Sb编的LLZO提供了增强的离子导电性和改善的界面稳定性.
- 这种双兴奋剂策略是开发用于全固态离子电池的先进固体电解质的有希望的方法.


