鋰(Li)金屬固態電池具有高能量密度和更高的安全性,因此被認為是傳統鋰離子電池的有前途的替代品。在實際應用中,由于缺乏對負極側還原分解具有良好穩定性的超離子固體電解質,鋰金屬負極的應用仍然具有挑戰性。
近日,西安大略大學孫學良院士,南方科技大學Songbai Han,北京大學Ruqiang Zou,寧波東方理工大學(暫名)Wei Xia報道了一種具有本征熱力學穩定性的富鋰超離子導體,在特殊的反螢石結構設計下采用鋰金屬負極。反螢石Li2.5N0.5S0.5固體電解質表現出優化的Li+遷移路徑,并通過引入新的間隙鋰位點顯著提高了Li+的電導率。
文章要點
1)研究人員從模擬和實驗兩個角度強調了優異的鋰金屬兼容性。
2)研究人員還利用Li2.5N0.5S0.5電解質展示了可逆Li?Li對稱電池和Li金屬負極和LiCoO2正極的全電池,顯示了富鋰反螢石作為高能量密度固態鋰金屬電池與Li相容的固體電解液的潛力。
參考文獻
Pengcheng Yu, et al, Lithium Metal-Compatible Antifluorite Electrolytes for Solid-State Batteries, J. Am. Chem. Soc., 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c02170
https://doi.org/10.1021/jacs.4c02170