构建多功能导电碳基阴极添加剂,用于增强6PS5Cl基全固态电池
Xin Gao1, Ya Chen1, Zheng Zhen1
1College of Smart Energy, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, 200240, People's Republic of China.
Nano-micro letters
|February 11, 2025
概括
新的导电碳添加剂 (Mo-Ni@NPCs) 防止了全固态电池 (ASSLB) 中的固体电解质降解. 这提高了电化学性能和电池寿命.
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:
- 全固态电池 (ASSLB) 提供了增强的安全性,但受到固体电解质降解的影响.
- 降解通常是由复合电极中的固体电解质和导电性碳添加剂 (CCA) 之间的副作用引起的.
- 这种降解导致隔热副产品,阻碍了电池的性能.
研究的目的:
- 开发新的CCA,以防止ASSLB中的固体电解质降解.
- 为了提高基于Li6PS5Cl (LPSCl) 的ASSLB的电化学性能和长期稳定性.
- 为不稳定的复合阴极接口引入"转换保护"策略.
主要方法:
- 合成Mo3Ni3N纳米薄膜嵌入N-化多孔碳 (NPC) 作为CCA (Mo-Ni@NPC).
- 在基于LPSCl的ASSLB的LiCoO2复合阴极中加入Mo-Ni@NPCs.
- 在CCA的现场表面重建以形成超稳定的MoS2-Mo3Ni3N异构结构.
- 电化学性能测试包括放电容量,库伦比效率和循环稳定性.
主要成果:
- 合成的Mo-Ni@NPCs有效地抑制了氧化组的存活率,并防止了LPSCl的分解.
- 在现场生成的MoS2-Mo3Ni3N异构结构为电子和Li+离子提供了双重迁移途径.
- 带有Mo-Ni@NPC的ASSLB显示出148.61 mAh g-1 (0.1C) 的超高初次放电容量.
- 这些电池在1000个循环后实现了高库伦比克效率94.01%和90.62%的优异容量保留.
结论:
- 开发的Mo-Ni@NPC充当有效的CCA,增强ASSLB中复合材料阴极的稳定性.
- "转换保护"战略成功地减轻了接口的不稳定性,并促进了ASSLB的商业化.
- 这种方法为改善固态电池的电化学性能和耐用性提供了一个有希望的解决方案.
