层间工程和预石化:为低压操作全固态电池的Si阳极提供动力
Seunggoo Jun1, Gwanghyun Lee1, Yong Bae Song1
1Department of Chemical and Biomolecular Engineering, Yonsei University, Seoul, 03722, South Korea.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|January 15, 2024
概括
一个白银中间层显著提高了在实用的低压下全固态电池的阳极性能. 这种增强解决了电化学机械问题,提高了下一代能源存储的排放能力.
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
- 电池技术 电池技术
背景情况:
- 阳极对高能全固态电池 (ASSB) 是有前途的,因为它没有树问题.
- 之前的研究经常使用高操作压力,掩盖了实际ASSB应用的关键电化学机械挑战.
- 低压操作对于基于的ASSB的现实世界的可行性至关重要.
研究的目的:
- 为了克服在ASSB中低压下运行的阳极的局限性.
- 为了研究银 (Ag) 介层和阳极预化提高阳极性能的有效性.
- 为了优化复合电极的机械稳定性和电导性.
主要方法:
- 制造的复合电极 (Si/聚乙烯化物/碳纳米管) 与一个银的中间层.
- 在Li6PS5Cl固体电解质和阳极之间引入一个Ag中间层.
- 使用金属的热蒸发进行阳极预化.
- 在低工作压 (15MPa) 下使用操作电化学压力计和现场分析进行性能评估.
主要成果:
- 介层显著提高了接口接触和低压 (15MPa) 下的电池性能,与高压 (70MPa) 不同.
- 与裸体阳极 (1560 mA h g-1) 相比,Ag涂层阳极实现了更高的放电能力 (2430 mA h g-1).
- 在位化Ag介层提供可变形,粘合和保护性质,确保强大的接口接触.
- 前化进一步提高了阳极的循环稳定性.
结论:
- 银层中间层是一种有效的策略,可以在实际的低操作压力下,在全固态电池中实现稳定和高性能阳极.
- 这项研究证明了一种可行的方法,用于解决下一代ASSB的阳极中的电化学机械挑战.
- 优化的接口工程和预化是ASSB中推进阳极技术的关键.


