​Joule：通过溶剂辅助加工的固态复合正极的微观结构工程

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​Joule：通过溶剂辅助加工的固态复合正极的微观结构工程

全固态电池复合正极的微观结构工程是保证高效电子和离子渗流网络的关键。有机基固态电池最近出现了令人印象深刻的材料级比能量和循环稳定性。然而，在最先进的有机正极中，活性物质的低质量分数严重限制了电极水平的比能。
美国休斯敦大学姚彦教授揭示了不利的微观结构是高比例活性材料性能差的根源；然后采用溶剂辅助的方法来矫正微结构，以提高利用率。
​Joule：通过溶剂辅助加工的固态复合正极的微观结构工程

研究亮点1

发现有机电极材料低利用率的原因与电极的微观结构有关，并报道了一种溶剂辅助工艺来矫正微观结构以提高利用率，结果将有机正极中活性材料的含量从20%增加到40%，同时保持高利用率（97.6%）。由此产生的电极级比能为302 Wh kg−1，比最先进的有机正极固态电池高83%。

研究亮点2

采用包括聚焦离子束扫描电子显微镜（FIB-SEM）、飞行时间二次离子质谱（ToF-SIMS）、X射线光电子能谱（XPS）、电化学阻抗谱（EIS）等一系列表征技术，分析了芘-4,5,9,10-四酮（PTO）与Li6PS5Cl之间自发氧化还原反应形成的界面相的化学组成和空间分布。基于PTO与Li6PS5Cl之间独特的界面化学，提出了一种电位依赖性可逆界面演化模型。
Microstructure engineering of solid-state composite cathode via solvent-assisted processing. Joule 2021. DOI: 10.1016/j.joule.2021.05.017.

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