溶剂介导合成和Li3InCl6电解质的特征,用于全固态离子电池应用
Rundi Xiong1, Lixia Yuan1, Ruifeng Song1
1State Key Laboratory of Material Processing and Die & Mold Technology, School of Materials Science and Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074, China.
ACS applied materials & interfaces
|July 1, 2024
概括
乙醇合成的Li3InCl6对固态金属电池具有优越的离子导电性和稳定性. 这种以溶剂为驱动的优化为开发高能量密度化物电解质提供了途径.
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:
- 超离子化物是对高压应用的有希望的固体电解质.
- 3InCl6是一种显著的化物,具有易于合成的途径.
- 合成溶剂对Li3InCl6特性的影响还不太清楚.
研究的目的:
- 研究不同溶剂 (水,乙醇,水与乙醇混合物) 对Li3InCl6.6的合成和特性的影响.
- 为了将结构差异与离子导电性和电化学性能相关联.
- 为了评估溶剂优化的Li3InCl6在全固态金属电池中的潜力.
主要方法:
- 使用水,乙醇和水与乙醇混合物合成Li3InCl6.
- 晶体结构的表征,单元细胞参数和空隙度.
- 在室温下测量离子导电性.
- 全固态金属电池 (ASSLMB) 的电化学测试.
主要成果:
- 乙醇合成的Li3InCl6显示出更大的单元细胞参数和更多的空缺.
- 这些结构特征促进了3D同位素离子迁移.
- 乙醇衍生的电解质获得了最高的离子导电性 (1.06 mS cm-1) 和最低的结合能 (0.272 eV).
- 在50个循环后,ASSLMBs表现出高的初始排放能力 (153.9 mA hg-1) 和82.83%的容量保留.
结论:
- 溶剂的选择显著影响Li3InCl6的晶体结构和离子导电性.
- 乙醇是合成高性能Li3InCl6电解质的最佳溶剂.
- 这项工作为设计用于储能应用的先进化物电解质提供了基础.
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