在这种情况下,制造高离子和电子导电性介层,使长寿命的石榴基固态电池成为可能
Chengfu Zeng1,2, Wen Feng1, Yu Shi1,2
1Zhejiang Carbon Neutral Innovation Institute & Zhejiang International Cooperation Base for Science and Technology on Carbon Emission Reduction and Monitoring, Zhejiang University of Technology, Hangzhou 310014, China.
ACS applied materials & interfaces
|June 3, 2024
概括
研究人员开发了一种Li2S@C层,以改善固态电解质接口,显著降低电阻并提高稳定性,以获得更安全,更持久的电池.
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:
- 石榴石型Li6.75La3Zr1.75Ta0.25O12 (LLZTO) 是一个有前途的固态电解质 (SSE),由于其高离子导电性和稳定性.
- 在LLZTO和金属阳极之间,接口接触较差和阻力较高,阻碍了固态电池的实际应用.
研究的目的:
- 制定一项战略,改进LLZTO和金属阳极之间的接口.
- 为了提高LLZTO型固态电池的湿透性和降低接口电阻.
主要方法:
- 在现场使用化学转换策略,在LLZTO表面创建Li2S@C层.
- 制造和测试Li/Li2S@C-LLZTO-Li2S@C/Li对称电池和Li/Li2S@C-LLZTO/LiFePO4全电池. 制造和测试Li/Li2S@C-LLZTO-Li2S@C/Li对称电池和Li/Li2S@C-LLZTO/LiFePO4全电池.
主要成果:
- 该Li2S@C层显著降低了接口阻抗,从970 Ω cm2降至78.5 Ω cm2.
- 对称的细胞表现出高临界电流密度 (1.4 mA cm−2) 和长期稳定性 (3000 h在0.1 mA cm−2).
- LiFePO4全电池实现了高初始放电能力 (150.8 mA hg-1) 和稳定的循环超过200个周期.
结论:
- 在现场生成的Li2S@C层有效地解决了LLZTO固态电解质的接口问题.
- 这一战略使得可以开发无- dendrite 的固态电池,以提高性能和耐用性.
