金属阳极的组合工程,用于高性能石榴石型固态电池
Wenhan Kong1, Suqing Wang1, Haixing Liu1
1School of Chemistry and Chemical Engineering, South China University of Technology, Guangzhou, 510640, China.
Small methods
|September 25, 2024
概括
这项研究引入了一种用于石榴石型固态电池 (SSLBs) 的新型复合阳极 (AN@Li). AN@Li 增强了金属阳极的稳定性和速率能力,克服了 SSLB 性能中的关键限制.
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:
- 石榴石型固态电池 (SSLB) 提供高安全性和能量密度.
- 关键的挑战包括由于金属阳极问题,循环稳定性和速率能力不佳.
- 在Li剥离过程中,在LiRadyagarnet接口上形成的空隙阻碍了性能.
研究的目的:
- 开发一个复合阳极 (AN@Li) 用于石榴石类型的SSLB.
- 为了提高接口可湿性和 Li+ 在阳极内的扩散.
- 提高SSLB的循环稳定性和速度能力.
主要方法:
- 一个复合阳极 (AN@Li) 通过将酸引入化来合成,形成Li-Al合金,Li3N和LiNO2.
- 研究了复合阳极和石榴石固态电解质 (SSE) 之间的接口特性.
- 使用AN@Li阳极制造和测试了对称电池和完全的SSLB.
主要成果:
- 复合阳极由于较低的界面形成能量,与石榴石SSE表现出增强的湿透性.
- 在散装阳极内建立了高效的Li+导电通道.
- 对称电池实现了高临界电流密度1.95 mA cm-2和6000 h周期寿命.
- 一个完整的SSLB在1C显示了200个周期的稳定循环,保持96%和145.9mAhg-1在2C.
结论:
- 开发的AN@Li复合阳极显著提高了石榴石类型SSLB的性能.
- 增强的接口特性和散装离子传输对于高性能金属阳极至关重要.
- 这项工作为推进石榴石类型SSLB提供了实际策略.


