《Sb and O dual doping of Chlorine-rich lithium argyrodite to improve air stability and lithium compatibility for all-solid-state batteries》(Sb和O共掺杂富氯锂硫银锗矿提高全固态电池的空气稳定性和锂金属兼容性)
具有超高离子电导率的富氯锂硫银锗矿电解质在全固态电池中显示出巨大的应用潜力,而较差的湿空气和锂金属相容性限制了其应用。在此,通过调节Sb和O共掺杂剂,Li5.5P0.96Sb0.04S4.40O0.10Cl1.5电解质具有高达7.20 mS cm-1的锂离子电导率、优异的空气/水分和锂金属兼容性。湿空气稳定性的提高是由于电解质中存在较强的Sb-S和P-O键,抑制了与水的反应。而锂金属稳定性的提高归因于阳极侧Li-Sb合金层的形成,诱导了锂离子均匀沉积并促进了锂离子在钝化层(LiCl)中的扩散,抑制了锂枝晶的生长。使用Li5.5P0.96Sb0.04S4.40O0.10Cl1.5的锂对称电池表现出高临界电流密度(1.5 mA cm-2)和超长循环性能(750 h,0.1 mA cm-2)。使用LiNi0.6Mn0.2Co0.2O2阴极的全固态锂金属电池在0.1C下提供144.2mAh g-1的高初始放电比容量。此外,组装电池在0.5C下显示116.2mAh g-1的放电容量,200次循环后的容量保持率为83.2%。这项工作为设计硫化物固体电解质提供了指导,使全固态锂金属电池具有高能量密度和长周期性。
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文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378775323000344?via%3Dihub