同质兴奋剂向高度导电和稳定的Li10GeP2S12固体电解质用于全固态电池
Nini Zhang1,2, Qinsheng He1,3, Lu Zhang1,2
1Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering, Chinese Academy of Sciences, Ningbo, 315201, P. R. China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|July 20, 2024
概括
兴奋剂增强Li10GeP2S12固体电解质,改善耐湿性和电化学稳定性,使更安全,高性能全固态电池.
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:
- 10GeP2S12具有高离子导电性,但具有较差的防潮性和电化学不兼容性.
- 这些局限性阻碍了其在全固态电池中的实际应用.
研究的目的:
- 为了提高Li10GeP2S12作为固体电解质的稳定性和性能.
- 研究兴奋剂对水分和电化学稳定性的机制.
主要方法:
- 通过固态化物兴奋剂合成化功能化Li10GeP2S12.
- 密度函数理论 (DFT) 计算以阐明原子尺度机制.
- 制造和测试Li-Li对称电池和LiCoO2,全固态电池.
主要成果:
- 表面剂显著降低水友性,在暴露于水分后保持离子导电性 (2.21 mS cm-1).
- 大量化促进了空缺,使稳定的涂/剥离能够实现,临界电流密度为2.1 mA cm-2.
- 全固态电池表现出更好的循环稳定性,在1C的600个循环后保持80.1%的容量.
结论:
- 兴奋剂是一种有效的策略,可以克服Li10GeP2S12的湿度敏感性和电化学限制.
- 改造的固体电解质显示出开发稳定和高性能全固态电池的前景.
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