要在全固態(tài)鋰金屬電池中獲得大量的面積容量（>3 mAh/cm2）和延長(zhǎng)的循環(huán)壽命，就需要采用能夠承受較高臨界電流密度和容量的固態(tài)電解質(zhì)（SSE）。
在這項(xiàng)研究中，韋仕敦大學(xué)孫學(xué)良院士，Tsun-Kong Sham，橡樹嶺國(guó)家實(shí)驗(yàn)室Jue Liu，馬里蘭大學(xué)Yifei Mo報(bào)道了一種高性能的富含空位的Li9N2Cl3 SSE，它表現(xiàn)出優(yōu)異的鋰兼容性和大氣穩(wěn)定性，并可實(shí)現(xiàn)高面積容量、持久的全固態(tài)鋰金屬電池。
文章要點(diǎn)
1）Li9N2Cl3 由于其無(wú)序的晶格結(jié)構(gòu)和空位的存在而促進(jìn)了有效的鋰離子傳輸。值得注意的是，由于其固有的鋰金屬穩(wěn)定性，它可以在 10 mA/cm2 和 10mAh/cm2 下抵抗枝晶形成。此外，它還表現(xiàn)出強(qiáng)大的干燥空氣穩(wěn)定性。
2）將該SSE結(jié)合到富鎳LiNi0.83Co0.11Mn0.06O2陰極全固態(tài)電池中，實(shí)現(xiàn)了顯著的循環(huán)穩(wěn)定性（0.5 C下1500次循環(huán)后容量保持率為90.35%）和高面積容量（4.8 mAh/ cm2）在軟包電池中）。
這些發(fā)現(xiàn)為鋰金屬電池滿足電動(dòng)汽車性能需求鋪平了道路。
參考文獻(xiàn)
Weihan Li, et al, Lithium-compatible and air-stable vacancy-rich Li9N2Cl3 for high–areal capacity, long-cycling all–solid-state lithium metal batteries, Sci. Adv. 9 (42), eadh4626.
DOI: 10.1126/sciadv.adh4626
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adh4626
