電化學機械耦合對界面和結構穩定性提出了巨大挑戰,但為從頭開始設計創新的全固態電池創造了新的機會。基于空間有限域結構中的固體-固體約束,建議利用鋰化誘導的應力來驅動活性材料的蠕變,從而提高結構的完整性。鑒于此,來自中國科學院物理研究所的索鎏敏研究員、西安交通大學的許榮等人通過使用可蠕變Se材料和一體式剛性離子/電子導電Mo6Se8框架研究制造了蠕變型全固態陰極。
文章要點:
1) 該研究的現場實驗和數值模擬表明,該陰極在改善顆粒間接觸和避免顆粒斷裂方面表現出獨特的能力,從而具有優異的電化學性能,包括0.5 C下超過3000次的超長循環壽命和陰極級2460 Wh/L的高體積能量密度;
2) 此外,研究表明,這種利用力學來提高電化學性能的創新策略可以為未來實際應用的全固態電池的設計提供依據。
參考資料:
Xiong, X., Lin, T., Tian, C. et al. Creep-type all-solid-state cathode achieving long life. Nat. Commun. (2024).
DOI: 10.1038/s41467-024-48174-8
https://doi.org/10.1038/s41467-024-48174-8