喷雾打印的柔性Li2S阴极与无机离子导电结合剂Nano-Li3PS4
Bo Fan1, Yuexin Fang1, Bai Xue1
1Shenzhen Key Laboratory of Advanced Thin Films and Applications, College of Physics and Optoelectronic Engineering, Shenzhen University, Shenzhen 518060, China.
ACS applied materials & interfaces
|February 1, 2024
概括
研究人员使用喷雾打印开发了一种新的柔性固态电池. 这项创新利用硫化阴极和硫化固体电解质,为打印电子产品提供稳定的性能.
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:
- 灵活的固态电池对于微型电子设备至关重要.
- 传统的聚合物电解质限制了性能和可扩展性.
- 硫化物固体电解质提供高离子导电性,但面临加工挑战.
研究的目的:
- 开发一种灵活的固态电池,使用喷雾打印的硫化阴极和硫化固体电解质.
- 为了研究化Li3PS4纳米颗粒作为无机离子导电结合剂的低温烧结特性.
- 为了证明印刷固态电池无压制造的可行性.
主要方法:
- 用硫化物固体电解质粘合剂喷涂灵活Li2S阴极的喷涂印刷.
- 使用化Li3PS4纳米粒子进行低温烧结 (250°C) 和无压密集.
- 在充放电周期下制造和测试印刷固态电池的性能.
主要成果:
- 在没有堆叠压力的情况下,实现了300个周期的稳定循环.
- 保持了 840 mA h gLi2S-1 的高容量.
- 在印刷电池架构中证明了硫化物固体电解质的成功集成.
结论:
- 硫化物固体电解质纳米颗粒的新型低温烧结使印刷固态电池的无压制造成为可能.
- 这种方法克服了硫化物电解质的加工限制,为其在柔性电子产品中的应用铺平了道路.
- 开发的电池表现出卓越的稳定性和容量,突出了其针对定制电源解决方案的潜力.
