一个基于石榴石的高性能全固态电池,通过室温超声波接制成
Tianlu Pang1,2, Shufen Wu1, Han Wu3
1Shanghai Synchrotron Radiation Facility, Shanghai Advanced Research Institute, Chinese Academy of Sciences, Shanghai, 201204, China.
Advanced science (Weinheim, Baden-Wurttemberg, Germany)
|June 24, 2025
概括
-合金阳极的超声波处理可以提高固态电池的性能. 这种新的方法增强了接口接触,并抑制了石榴石类型,,,氧化物和氧化物固体电解质中的树突.
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:
- 石榴石型Li6.5La3Zr1.5Ta0.5O12 (LLZO) 由于其高离子导电性和Li金属稳定性,对Li金属电池具有前景.
- 较差的接口接触和树增长限制了LLZO在固态电池中的实际应用.
研究的目的:
- 开发一种有效的策略,以克服基于LLZO的固态电池的接口挑战.
- 用LLZO电解质提高固态电池的性能和循环稳定性.
主要方法:
- 一种新的室温超声波处理方法应用于一个LiMg合金阳极.
- 制造对称的UW-LiMg/LLZO/UW-LiMg电池和完全固态的UW-LiMg/LLZO/LiFePO4电池.
- 电化学表征包括临界电流密度,循环稳定性和容量保留测量.
主要成果:
- UW-LiMg/LLZO/UW-LiMg电池实现了较低的界面电阻和4.45 mA cm−2.2的临界电流密度.
- 细胞在1000小时以上的时间内在1 mA cm−2的低超电位 (≈30 mV) 的情况下表现出稳定的涂/剥离.
- 完全固态电池在0.5°C下提供了153 mAh g-1和200个循环后90%的容量保留.
结论:
- 对LiMg合金阳极的超声波处理增强了柔性,形成了稳定的接口,显著提高了基于LLZO的电池性能.
- 这一策略有效地抑制了树突,并提高了临界电流密度,为实际的固态电池铺平了道路.


