南开杜亚平/港理工黄勃龙Small Methods：纳米级Li3HoBr6固态电解质的克级合成

稀土（RE）基卤化物固态电解质（HEs）最近被认为是全固态电池（ASSBs）领域的研究热点。RE基HEs具有高离子电导率、可靠的变形能力和良好的稳定性，可为ASSBs带来优异的电化学性能。然而，RE-HEs的传统合成方法是机械化学法和共熔法，这两种方法都需要昂贵的原材料和精密的设备。因此，需要开展大量的研究工作来推动这些SSEs的制备方法。

南开大学杜亚平、香港理工大学黄勃龙等人提出了一种真空蒸发辅助（VEA）大规模合成HEs的方法。

该方法可以使用廉价的原料（RE氧化物、碳酸锂、卤化氢）和简单的真空加热工艺制备高质量的RE基HE Li₃HoBr₆（LHB）。所制备的LHB的离子电导率高达1.25 ± 0.08 × 10^-3 S cm^-1，并且基于LHB的 Li-Se ASSB可以通过冷压组装。

图1 LHB的结构和形态表征

理论计算表明，由于低能量成本和稳定结构的高耐受性，LHB中高度优选锂迁移。四面体和八面体路径分别负责短距离和长距离的锂迁移。

结果，由LHB组装而成的固态Li-Se电池表现出优异的电化学性能，库仑效率接近100%，可稳定循环150次，并具有良好的倍率性能，这表明LHB在ASSBs领域具有潜在应用。

图2 Li-In/LHB/Se电池的性能

Gram-Scale Synthesis of Nanosized Li3HoBr6 Solid Electrolyte for All-Solid-State Li-Se Battery. Small Methods 2021. DOI: 10.1002/smtd.202101002

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