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祝贺课题组博士生吴仲楷关于LiI掺杂固态电解质高电导率的机理与固态电池的工作被《Industrial & Engineering Chemistry Research》接收!

《Origin of the high conductivity of the LiI-Doped Li3PS4 electrolytes for all-solid-state Lithium-sulfur batteries working in wide temperature ranges》(在宽温度范围内工作的全固态锂硫电池中liI掺杂Li3PS4电解质的高导电性的起源)

硫化物电解质具有较高的离子电导率和较低的界面电阻,在全固态电池中具有巨大的应用潜力。硫化物组成中P-S骨架的结构对电导率起着至关重要的作用。在Li3PS4结构中引入LiI可以改变P-S骨架,从而获得高离子导电性。本文采用球磨和烧结工艺优化了LiI掺杂比例,使Li3PS4-50%LiI电解质(也称为Li7P2S8I)在不同成分中锂离子电导率最高,为2.3 mS cm-1。结合XRD和拉曼光谱研究了掺Li3PS4电解质中P-S骨架的相变化和结构演化。采用所制备的Li7P2S8I电解液与纳米Li2S正极和Li-In正极结合制备的全固态锂硫电池,在室温下,在0.13 mA cm-2条件下,初始放电容量可达739.7 mAh g-1,循环60次后放电容量可达517.7 mAh g-1,容量保持率为70.0%。当工作温度升至60℃时,其放电容量达到862.8 mAh g-1,且容量衰减快。但在0℃以上70次循环下,表现出稳定的性能和优异的循环性能。EIS和原位压力结果证明,不同工作温度下组装电池的电化学性能差异与体积变化引起的界面电阻有关。本工作为制备高导电性的固体电池硫化物电解质提供了策略,并揭示了温度对全固态锂硫电池电化学性能的影响。

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