对于全固态电池的硫化基电解质的液相合成的多核核核磁共振研究
Agnese Purgatorio1, Federico Ducale2, Leonardo Tensi3
1Department of Chemistry, Biology and Biotechnology and CIRCC, University of Perugia, Via Elce di Sotto 8, Perugia 06123, Italy.
这项研究揭示了在硫化-硫化 (LPS) 固体电解质的液相合成过程中形成的复杂物种. 了解这些中间物种对于优化固态电池的离子导电性至关重要.
科学领域:
- 固态化学
- 材料科学
- 电化学
背景情况:
- Li2S-P4S10 (LPS) 固体电解质的液相合成正在引起所有固态电池的注意.
- 通过液相方法合成的LPS的离子导电性往往低于预期,因此需要澄清物种形成.
研究的目的:
- 调查在乙中Li2S和P4S10反应过程中形成的各种化学物种.
- 要将物种化与产生的LPS材料的离子导电性相关联.
主要方法:
- 多核/多维NMR光谱 (特别是31P和7LiNMR).
- 一个单晶X射线衍射.
- 扩散核磁共振光谱
主要成果:
- 从P4S10和Li2S中确定了P4S11的初始形成.
- 截获的中间物种包括P2S8的扭曲和椅子异构体 (PS3-) (n) 和[PS3 (CH3CN) ] (n).
- 循环P4S12(4-) 和P2S6(2-) 种的证据,通过X射线衍射确定几个离子的结构.
结论:
- 液相LPS合成中的特异化是复杂的,涉及多个中间-硫离子.
- 了解和控制这些物种是改善LPS固体电解质离子导电性的关键.
- 转基因交换使关键中间离子的结构阐明成为可能.
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