全固态硫电池通过非导电极宿主增强循环稳定性
Tianwei Jin1, Keyue Liang1, Jeong-Hoon Yu2
1Program of Materials Science and Engineering, Department of Applied Physics and Applied Mathematics, Columbia University, New York, New York 10027, United States.
非导电极性半孔宿主通过防止电解质分解和改善硫结合来增强全固态硫电池 (ASSLSB). 这种设计导致ASSLSB的稳定循环和高容量保留.
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:
- 全固态硫电池 (ASSLSB) 提供高能量密度和安全性.
- 硫阴极的常规碳主机遭受电解质分解和硫脱离,限制电池寿命.
- 硫和硫化 (Li2S) 的绝缘性需要有效的宿主材料.
研究的目的:
- 为ASSLSBs使用非导电极性材料提出一种新的阴极主机设计.
- 调查ASSLSB中电解质分解和硫分离的缓解.
- 提高ASSLSB的循环稳定性和容量保留.
主要方法:
- 使用一个带有70%重量%硫的半孔SiO2主体作为阴极材料.
- 制造并经过测试的全固态硫电池电池.
- 分析了循环性能,容量可逆性和在延长周期中的放电容量.
主要成果:
- 在ASSLSBs中表现出稳定的循环性能与中孔SiO2宿主.
- 在初始周期中实现了95.1%的容量可逆性.
- 根据硫质量,以C/5速率进行500个循环后,获得1446mAh/g的高放电容量.
结论:
- 与传统设计相反,非导电极性半孔宿主对ASSLSB有效.
- 这种方法成功地减轻了电解质分解,并改善了硫/Li2S的结合,防止脱落.
- 拟议的阴极设计显著提高了ASSLSB的循环寿命和性能.
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