通过MoS2来定制人工固体电解质间相,为无完全固态电池提供牺牲性薄膜
Dong-Bum Seo1, Dohun Kim2, Mee-Ree Kim2
1Thin Film Materials Research Center, Korea Research Institute of Chemical Technology (KRICT), 141 Gajeong-ro, Yuseong-gu, Daejeon, 34114, Republic of Korea.
Nano-micro letters
|April 18, 2025
概括
研究人员开发了一种使用二硫化 (MoS2) 薄膜稳定无阳极全固态电池 (AFASSB) 接口的新方法. 这一创新提高了涂层的统一性和电池稳定性,用于电动汽车应用.
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:
- 没有阳极的全固态电池 (AFASSB) 为电动移动提供高能量密度和稳定性.
- 稳定硫化物固体电解质 (SE) 和无阳极电流收集器 (CC) 之间的接口至关重要,但具有挑战性.
- 在AFASSB中可控地将像二硫化 (MoS2) 这样的材料纳入AFASSB中仍然是一个未满足的需求.
研究的目的:
- 开发一种可控制的策略,用于使用MoS2牺牲薄膜在AFASSB中稳定接口.
- 研究MoS2在改善涂层和固体电解质接口形成中的机制.
- 评估使用MoS2-修改电流采集器的AFASSB的性能提升.
主要方法:
- 通过金属有机化学蒸汽沉积 (MOCVD) 在电流收集器上可控的MoS2增长.
- 通过MoS2和SEs之间的转化反应形成Mo/Li2S中间层.
- 制造和电化学测试不对称和完整的AFASSBs与或没有MoS2.2.
主要成果:
- MoS2牺牲层形成了一个有益的Mo/Li2S中间层,通过减少核化过量的潜力来促进统一的涂层.
- 基于MoS2的中间层促进了统一而强大的SE接口,大大提高了AFASSB的稳定性.
- 与未经修改的CC相比,使用MoS2的AFASSB表现得更好,包括初始排放能力增加了1.18倍,容量保留能力提高了7倍.
结论:
- 可控制的MoS2薄膜有效地稳定了AFASSB中的接口.
- 莫斯2战略为推进高性能无阳极固态电池提供了一个有前途的途径.
- 优化的MoS2厚度是最大限度地提高AFASSB在下一代能源存储中的性能.
