通过Zn,F Co-Doping增强Li3PS4的离子导电性和电化学稳定性,用于全固态Li-S电池
Yuan Gao1,2,3,4, Jing Gao2,3,4, Zhibin Zhang1,2,3,4
1School of Materials Science and Engineering, Qingdao University of Science and Technology, 53 Zhengzhou Road, Qingdao, Shandong 266042, P. R. China.
ACS applied materials & interfaces
|April 8, 2024
概括
这项研究引入了一种新的Zn,F共硫化物固态电解质,可以增强全固态硫电池 (ASSLSB) 的离子导电性和界面稳定性. 新的电解质表现出更好的循环稳定性和容量保留,为先进的电池设计铺平了道路.
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:
- 硫化物固态电解质提供高离子导电性,但面临着界面稳定性的挑战.
- 实现高导电性和稳定的电极-电解质接口对于实际应用至关重要.
研究的目的:
- 开发一种新的硫化物固态电解质,具有增强的离子导电性和界面特性.
- 研究这种新型电解质在全固态硫电池 (ASSLSB) 的性能.
主要方法:
- 一种新的硫化物固态电解质Li3.04P0.96Zn0.04S3.92F0.08是通过固态反应合成的.
- 用对称细胞和组装的ASSLSBs来评估电化学性能.
主要成果:
- ,F联合合的电解质实现了1.23 × 10−3 S cm−1的离子导电率和低激活能量 (9.8 kJ mol−1).
- 一个稳定的LiF丰富的界面层形成,使得对称细胞的临界电流密度高达1mA cm−2.
- 组装的ASSLSB显示了1295.7mAhg-1的初始放电容量,并在2C的600个周期中保持了70.5%的容量.
结论:
- 阿里瓦伦特联合兴奋剂有效地促进了离子迁移,并改善了电解质性能.
- 开发的硫化物固态电解质显示出下一代ASSLSB的巨大潜力.
- 这项工作为设计先进的固态电解质和电池提供了新的策略.
