基于LaCl3的固体电解质与超高阴极相结合的界面降解
Ye-Chao Wu1, Feng Li2, Xiaobin Cheng1
1Department of Applied Chemistry, University of Science and Technology of China, Hefei, Anhui 230026, China.
Nano letters
|November 25, 2024
概括
接口降解限制了高全固态电池 (ASSLB) 的性能. 这项研究表明,在阴极/固体电解质接口上的电化学反应和物理接触损失都会导致ASSLB的容量衰减.
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:
- 化物固体电解质 (SE) 在全固态电池 (ASSLB) 中与高阴极提供兼容性.
- 然而,在阴极/SE接口的副作用导致在ASSLB循环过程中容量衰减.
研究的目的:
- 研究超高阴极 (NCM92) 和基于LaCl3的化物SE (LLZTC) 之间的接口故障机制.
- 用一种新型的三电极测试装置,阐明ASSLB容量衰减的原因.
主要方法:
- 开发一个三电极ASSLB测试装置.
- 应用休息时间分布 (DRT) 分析来评估接口阻抗.
- 使用飞行时间二次离子质谱 (ToF-SIMS) 和聚焦离子束扫描电子显微镜 (FIB-SEM) 进行接口表征.
主要成果:
- 观察到ASSLB退化,NCM92/LLZTC接口阻抗显著增加,特别是在更高的充电电压 (4.8V) 时.
- 分析证实了由于活性晶格氧气的恶化以及在阴极/SE接口上的物理接触的丧失.
- 电化学降解和物理接触故障都被确定为主要故障模式.
结论:
- 该研究阐明了高ASSLB中的阴极/固体电解质接口上的电化学和物理降解的双重机制.
- 了解这些故障模式对于改善ASSLB的循环稳定性和性能至关重要.
- 这项研究为优化先进固态电池的阴极电解质接口提供了洞察力.


