合理设计的Li-Ag合金与现场形成的固体电解质间相,用于全固态电池
Ye-Eun Park1, Myung-Keun Oh2, Hui-Tae Sim2
1Department of Battery Engineering, Hanyang University, Seoul 04763, Republic of Korea.
ACS applied materials & interfaces
|July 22, 2024
概括
研究人员开发了一种新的银 (Li-Ag) 合金阳极,用于全固态电池 (ASSLB). 这种带有保护性介相层的Li-Ag阳极有效抑制树突,提高电池的安全性和性能.
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:
- 使用硫化物电解质的全固态电池 (ASSLB) 提供高能量密度和安全性.
- 挑战包括树的生长和金属阳极-硫化物电解质接口的副作用.
- 这些问题降低了ASSLB的性能,并带来了安全风险.
研究的目的:
- 为ASSLBs开发一个稳定的金属阳极.
- 为了减轻由树突和界面副作用引起的性能退化.
- 提高ASSLBs的整体安全性和自行车稳定性.
主要方法:
- 通过电解压制备基于银的 (Li-Ag) 合金阳极.
- 在Li-Ag合金上电化学形成的固体电解质介相 (SEI) 层的表征.
- 使用Li-Ag阳极组装和测试对称细胞和完整的ASSLB细胞.
主要成果:
- 由LiF,Li2O和Li3N组成的Li-Ag合金上的SEI层表现出高的机械强度和离子导电性.
- -Ag合金阳极成功抑制了树状的形成和细胞短路.
- 对称细胞的临界电流密度为1.6 mA cm-2和2000小时的稳定循环.
- 带有Li-Ag阳极的完整ASSLB提供了185mAhg-1的高放电容量,具有良好的循环稳定性和速率能力.
结论:
- 开发的具有强大的SEI层的Li-Ag合金阳极是稳定的ASSLB的有希望的解决方案.
- 这种阳极设计有效地解决了树生长和界面不稳定的关键挑战.
- 这些发现为更安全,更高性能全固态电池铺平了道路.
