全固态离子电池正极复合材料的降解过程通过扫描扩散电阻显微镜可视化
Hirotada Gamo1, Yasushi Maeda1, Kentaro Kuratani1
1Research Institute of Electrochemical Energy, Department of Energy and Environment, National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST), 1-8-31 Midorigaoka, Ikeda, 563-8577, Japan.
Small methods
|April 25, 2025
概括
全固态离子电池 (ASSLIB) 的降解源于LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 (NCM) 阳性电极和固体电解质分解的体积变化. 扫描扩散电阻显微镜揭示了这些因素导致容量损失.
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:
- 全固态离子电池 (ASSLIB) 提供了更高的安全性和能量密度.
- 阳极复合材料的降解限制了ASSLIB的性能.
- 了解个别的退化因素对于ASSLIB的发展至关重要.
研究的目的:
- 为了研究NCM/硫化物固体电解质复合物的化学和机械降解.
- 阐明体积变化和电解质分解对ASSLIB业绩的影响.
- 为了确定固体电解质分解产品的性质.
主要方法:
- 扫描扩散电阻显微镜 (SSRM) 用于局部电阻分析.
- 用于分解产品的化学分析的X射线光辐射光谱学 (XPS).
- 分析LiNi0.5Co0.2Mn0.3O2 (NCM) 和酸硫化物类型的固体电解质.
主要成果:
- 由于体积收缩,SSRM揭示了电子隔离的NCM粒子.
- 从固体电解质中发现了电导电分解产物,它们具有高电位.
- 这些降解机制导致了不同的容量损失行为:快速的初始损失和持续的损失.
结论:
- 该研究澄清了ASSLIB正电极中的降解途径.
- 在NCM粒子和电解质分解层之间的接触损失显著影响电池性能.
- 为ASSLIB优化提供了对降解层动态演变的洞察力.


