华科李会巧AEM:超薄全无机卤化物固态电解质用于全固态锂离子电池 2024年2月2日 下午8:21 • 干货, 百家, 顶刊 • 阅读 25 减少无机固态电解质(SSE)的厚度,可以提高电池的重量/体积能量密度。但是,粉末压制法的无机固态电解质厚度为500-1000微米,会带来较大的内阻。 在此,华中科技大学李会巧团队以ZrO2纳米线为骨架,以Li3InCl6为锂离子导体,通过简单的溶液灌注法制备了一种超薄 SSE 。该电解质可以自支撑,最小厚度为 25 µm,小于粉末压制法电解质厚度的 1/20。由于含有大量的 Li3InCl6,该电解质具有高的导电性。 在固体电池中用作电解质时,与传统的 SSE 层相比,该电解质可以大大降低电阻。由于电解质不含任何有机成分,因此具有良好的热稳定性。得益于卤化物 SSE 的柔软特性,该电解质无需任何改动即可与复合正极紧密接触。LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2/LiIn 电池具有很高的可逆容量,循环 200 次后容量保持率超过 80%。 图1. 不同电解质厚度及阻抗变化 总之,该工作设计出了一种全无机、独立、超薄固体电解质膜(25μm)。其中,LZ-ISE 膜的ZrO2 骨架中的空隙完全被 Li3InCl6 填满,Li3InCl6的体积比达到 90% 以上,表明 LZ-ISE 膜主要以Li3InCl6 为主。更多 Li3InCl6 的存在提供了更多的锂传导路径,有利于提高电解质膜的离子电导率。 此外,由于电解质膜不含任何有机成分,LZ-ISE 膜具有良好的热稳定性。同时,LZ-ISE 膜还具有良好的机械性能和耐压性,在 100、200、300 和 400 兆帕压力下都能保持结构完整性,这对防止电池短路起到了关键作用。由于卤化物 SSE 的柔软特性,LZ-ISE 膜与复合正极紧密接触,无需任何润湿剂或界面改性。 结果显示,NCM811/LiIn ASLB 在 25 °C、0.2C(1C = 200 mA g-1)条件下显示出 131.2 mAh g-1的高可逆容量,循环 200 次后容量保持率超过 80%。因此,这项工作为制备超薄、独立、安全、耐高温、寿命长的固体电解质膜提供了一种有效的技术。 图2. 电池性能 Ultrathin All-Inorganic Halide Solid-State Electrolyte Membranes for All-Solid-State Li-Ion Batteries, Advanced Energy Materials 2023 DOI: 10.1002/aenm.202303641 原创文章,作者:科研小搬砖,如若转载,请注明来源华算科技,注明出处:https://www.v-suan.com/index.php/2024/02/02/d96a5db81b/ 电池 赞 (0) 0 0 生成海报 相关推荐 苏州纳米所邸江涛研究员等在高性能柔性储能器件领域取得新进展 2023年10月24日 邱介山/周伟东/李泓AEM:脉冲高温烧结制备高性能单晶高镍氧化物正极 2023年10月1日 深大高研院Small:多孔二氧化钛纳米片加入电解液实现无树枝锂金属电池 2023年10月10日 【神技能】word中快捷插入公式的10大技能,效率远超mathtype 2023年11月16日 【顶刊速递】 锂硫电池/锌空电池/超级电容器电极材料最新集锦 2023年11月17日 Li-Se电池EES:成核的重要性,X射线成像观察Se的溶解与沉积 2023年10月15日 发表回复 请登录后评论...登录后才能评论 提交