基于Li5.5PS4.5Cl1.5的全固态电池,带有银纳米粒子修饰的石墨阳极,可提高过电阻力和增加能量密度
Bo Pang1,2, Tianqi Yang1, Zhan Wu1
1College of Materials Science and Engineering, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310014, China.
ACS applied materials & interfaces
|April 16, 2024
概括
研究人员开发了一种纳米银修饰的石墨阳极 (Ag@Gr) 来增强全固态电池 (ASSLB). 这种Ag@Gr复合物改善了离子运输,抑制了树突的生长,提高了ASSLB的能量密度和循环性能.
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:
- 全固态电池 (ASSLB) 提供了更高的安全性和能量密度,但在金属阳极方面面临着挑战.
- 石墨阳极提供稳定性,但限制了ASSLB中的能量密度.
- 增加能量密度需要像降低N/P比率这样的策略,这可能会引发涂层和树石问题.
研究的目的:
- 为ASSLB开发一种新的石墨阳极材料,以提高能量密度和周期稳定性.
- 为应对与ASSLB中石墨阳极相关的金属和树增长的挑战.
- 改进ASSLBs的电荷运输动力学和整体性能.
主要方法:
- 一个纳米银改性石墨复合电极 (Ag@Gr) 的制造.
- 在ASSLB中使用Li5.5PS4.5Cl1.5固体电解质作为阳极的Ag@Gr复合物的电化学测试.
- 使用Li(Ni0.8Co0.1Mn0.1) O2阴极和Ag@Gr阳极组装和评估一个完整的ASSLB电池.
主要成果:
- Ag@Gr复合物有效地抑制了金属涂层,并促进了快速的离子运输动力学.
- 银纳米粒子容纳了多余的,形成了增强电极运动的Li-Ag合金.
- 带有Ag@Gr阳极的ASSLB实现了349 Wh kg-1的高能量密度.
- 全细胞表现出极好的速率性能,N/P比为0.6.
结论:
- 纳米Ag修饰提供了一个简单而有效的策略,以提高ASSLBs的石墨阳极性能.
- Ag@Gr复合材料使ASSLBs具有更高的能量密度和更好的循环性能.
- 这种方法为开发下一代高性能ASSLB提供了一个有希望的途径.
