通过在现场建造 Li3P/LiCl 接口层来实现无树的固态金属电池
Zhengyin Yao1,2, Jiaqing Zhang1,2, Dongrong Yang1,2
1National Engineering Research Center of Vacuum Metallurgy, Kunming University of Science and Technology, Kunming 650093, China.
ACS applied materials & interfaces
|December 26, 2023
概括
研究人员开发了一种使用Li3P/LiCl的混合固体电解质 (HSEs) 的新接口,以提高金属电池的性能. 这种PCl@Li接口增强了可湿性,降低了阻抗,并防止了稳定的固态电池的树石形成.
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
- 固态电池 固态电池是什么
背景情况:
- 混合固体电解质 (HSEs) 为固态电池提供有希望的Li+导电性,灵活性和接口兼容性.
- 较差的/HSE接口可湿性会导致高阻抗,树状石的形成,并限制了实际应用.
研究的目的:
- 制定一项战略,以提高Li和HSE之间的接口可湿性.
- 为了促进统一的Li+迁移,并抑制固态电池中的Li树突的生长.
主要方法:
- 在现场建造一个由Li3P和LiCl组成的多功能接口 (PCl@Li) 在Li/HSE接口.
- 使用对称和全固态电池的界面特性和电化学性能的表征.
主要成果:
- PCl@Li接口显著降低了接口阻抗,从230.2到47.4 Ω cm-2.
- 对称电池在1300小时内以0.1 mA cm-2的速度稳定循环,并具有最小的超电位.
- 基于LiFePO4的固态电池具有很高的初始容量 (135.6 mA h g-1) 和很好的容量保留率 (87.0%在500个循环后).
结论:
- PCl@Li接口有效地提高了Li/HSE的可湿性和Li+运输.
- 这种策略成功地抑制了树状石的形成,提高了电池的稳定性和寿命.
- 开发的方法为解决固态电池中关键接口挑战提供了一个简单的方法.
