通过机械接多功能LiZr2通过Ni-Rich阴极促进稳定性和反应动力学2(PO4)3用于高质量负载全固态电池的纳米晶体
Kai Chen1, Yanping Tang1,2, Shuqing Zhang1
1QingTao (Kunshan) Energy Development Co., Ltd., Suzhou 215334, China.
ACS applied materials & interfaces
|August 17, 2024
概括
我们开发了一种简单的机械融合方法,用LiZr2(PO4)3涂覆富含的阴极,用于固态电池. 这种接口工程改善了离子运输和稳定性,提高了电池的性能.
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:
- 硫化物全固态电池 (ASSLB) 与富含的层层氧化物阴极是下一代能源存储的前景.
- 接口不稳定性和氧化物阴极和硫化物固体电解质之间的不良Li + 传输阻碍了ASSLB的性能.
研究的目的:
- 开发一种简单有效的方法,用于ASSLB的接口工程.
- 为了改善阴极/固体电解质接口的结构完整性和离子传输.
- 为了提高ASSLB中富含的分层氧化物阴极的电化学性能和稳定性.
主要方法:
- 采用固态机械融合方法,将LiZr2(PO4) 3 (LZPO) 纳米晶均涂在单晶LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (NCM811) 上.
- 该工艺在NCM811和LZPO涂层中实现了Zr4+兴奋剂和氧空缺,没有溶剂或回火.
- 涂层阴极材料的表征和硫化物ASSLB中的电化学测试.
主要成果:
- 该LZPO涂层有效地减轻了接口不匹配,并促进了Li+流动.
- 经过修改的LZPO-NCM811阴极表现出卓越的稳定性 (185 mAh/g在0.1C下在200个周期内) 和速率性能 (105 mAh/g在1C下在1300个周期内).
- 在硫化物ASSLB中实现了高质量负荷 (27 mgNCM/cm2) 和面积容量 (9.85 mAh/cm2在54 mgNCM/cm2).
结论:
- 机械融合方法为ASSLB的接口工程提供了一个方便和有效的策略.
- LZPO涂层增强了结构稳定性和Li+运输,从而产生了高性能硫化物ASSLB.
- 这种方法可用于生产各种涂层阴极材料,用于先进的固态电池.
