调节长周期全固态金属电池间层的导电性和多孔性
Minseok Ko1, S Jayasubramaniyan2, Jeongwoo Kim1
1Department of Materials Engineering and Convergence Technology, Gyeongsang National University, Jinju, 52828, Republic of Korea.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|October 29, 2025
概括
硫化物全固态金属电池的新型梯度中间层有效抑制树突并增强稳定性. 这一突破使得高能量密度电池具有更好的循环性能和安全性.
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:
- 基于硫化物的全固态金属电池 (ASSLMB) 提供高能量密度和安全性,但在金属阳极方面面临挑战.
- 关键问题包括树岩的形成,固体电解质的分解,以及不稳定的接口,阻碍实际应用.
研究的目的:
- 开发和评估ASSLMB中的金属阳极的新型渐变介层.
- 为了解决树的生长,固体电解质的降解,并改善沉积的均性.
主要方法:
- 三重Si/碳纳米管 (CNT) 介层的制造,在导电性和多孔性方面具有工程梯度.
- 在半细胞和全细胞配置中,介层结构和电化学性能的表征.
- 使用富含Ni的LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2阴极测试长期循环和速率的能力.
主要成果:
- 梯度间层在半电池中实现了95.1%的初始库伦比克效率和99.9%的循环效率在150个循环中.
- 完整电池在500个循环后表现出85.2%的容量保留,并且在1800个循环后保持稳定.
- 观察到优异的速率能力:在2°C时85.2%,在5°C时76.3%,在10°C时65.2%.
结论:
- 梯度结构的中间层在抑制ASSLMB的树生长和SE降解方面非常有效.
- 开发的Si / CNT中间层促进了均的沉积,从而提高了电池的性能和寿命.
- 这一战略为高能量密度,长周期的ASSLMB铺平了道路.
