在现场,LiF-Li3N-丰富接口的构建有助于在全固态硫电池中的快速离子扩散
Liuyi Hu1, Tianqi Yang1, Xiang Yan1
1College of Materials Science and Engineering, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310014, People's Republic of China.
ACS nano
|March 7, 2024
概括
这项研究引入了一种全固态硫电池 (ASSLSB) 的新型复合材料,提高了离子导电性和稳定性. 新材料实现了高容量和稳定的循环,克服了ASSLSB开发中的关键局限性.
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
- 固态化学 固态化学
背景情况:
- 全固态硫电池 (ASSLSB) 的能量密度很高,但其固体电极接口动力学不佳.
- 在不损失容量的情况下改进接口属性是ASSLSB开发的一个主要挑战.
研究的目的:
- 为了增强ASSLSB固体电极接口的动力特性.
- 开发一种新的复合材料,以提高ASSLSB的性能.
主要方法:
- 构建一个硫-黑-双甲硫胺盐 (S-KB-LiTFSI) 复合物的结构.
- 使用DFT计算进行分析,以了解离子迁移障碍.
- 组装ASSLSB的电化学循环和性能测试.
主要成果:
- 该S-KB-LiTFSI复合材料的初始放电容量为1483 mA hg-1.
- 在现场形成LiF/Li3N介面相显著改善了离子导电性和Li+转移.
- 与固体电解质相比,DFT计算证实LiF和Li3N的迁移障碍较低.
- 在200 mA g-1下实现了600个周期的稳定循环.
结论:
- S-KB-LiTFSI复合物有效地提高了ASSLSB中的离子导电性和界面稳定性.
- 形成LiF和Li3N界面对于提高性能至关重要.
- 这一战略为推进ASSLSB技术提供了一个有前途的途径.


