协同设计谷物和谷物边界,使其免于树的Li7La3Zr2O12
Shiwei Deng1, Huilin Zhu1, Zhiyuan Zheng1
1College of Materials Science and Engineering, Hunan Joint International Laboratory of Advanced Materials and Technology of Clean Energy, Hunan Province Key Laboratory for Advanced Carbon Materials and Applied Technology, Hunan University, Changsha 410082, China.
Nano letters
|August 1, 2024
概括
研究人员开发了新的复合固体电解质,用于更安全,高密度的电池. 这些电解质提高了稳定性,降低了接口电阻,从而实现了超稳定的电池循环性能.
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
- 固态化学 固态化学
背景情况:
- 阴离子合立方Li7La3Zr2O12是固态电池的一个有前途的固体电解质.
- 挑战包括Li2CO3形成和高电子导电性,导致接口问题和树突.
研究的目的:
- 为了制造复合AlF3-Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12固体电解质.
- 提高固体电解质的化学稳定性和离子导电性.
- 为了提高固态电池的性能.
主要方法:
- 通过AlF3和F/O位移反应的热分解合成的复合固体电解质.
- 高温烧结过程. 高温烧结过程.
- 对Li/AlF3-Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12/Li电池和Li//LiCoO2固态电池进行电化学测试.
主要成果:
- AlF3的结合改变了与Al2O3/AlF3的谷粒边界,并将F-离子引入谷粒.
- 优化电子导电和化学稳定性,防止Li2CO3的形成.
- 实现了较低的界面电阻 (~16 Ω cm2) 和超稳定的循环 (800 h).
结论:
- 修改AlF3的LLZO电解质提供了增强的稳定性和降低的界面电阻.
- 这些复合电解质使高性能固态电池具有更好的循环稳定性和速率能力.


