在全固态金属电池中通过石榴石表面酸化增强批量和界面导电性
Lin Yang1,2, Yongbiao Mu1,2, Lingfeng Zou1,2
1Shenzhen Key Laboratory of Advanced Energy Storage, Department of Mechanical and Energy Engineering, Southern University of Science and Technology, Shenzhen 518055, China.
Nano letters
|February 12, 2025
概括
固态电解质的酸处理通过去除Li2CO3并形成Li3PO4.4来提高导电性. 这提高了下一代电池的离子传输和电池性能.
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
- 固态电池 固态电池是什么
背景情况:
- 聚乙烯化物 (PVDF) 和Li6.5La3Zr1.5Ta0.5O12 (LLZO) 的复合电解质对电池具有前景.
- 在LLZO表面上的Li2CO3阻碍了导电性,并导致PVDF交叉连接.
研究的目的:
- 研究使用H3PO4从LLZO表面去除Li2CO3.
- 评估剩余Li3PO4对导电性和金属接口的影响.
主要方法:
- 用H3PO4.4对LLZO进行表面处理.
- 离子导电性测量. 离子导电性测量.
- 金属接口的电化学表征.
- 测试LFP电池的循环性能测试.
主要成果:
- 酸化增强了离子导电性,达到5.06 × 10-4 S cm-1.
- 3PO4催化了LiFSI分解,形成了Li3N,LiF,以及Li2S2O7.7.
- 接口交换电流密度增加了3.5倍.
- 在400个循环后,LFP电池保持了89%的容量.
结论:
- H3PO4处理是改善基于LLZO的固态电解质的可行策略.
- 3PO4层增强了批量和界面离子传输.
- 这种方法显示了商业完全固态金属电池的潜力.


