解決空間電荷層(SCL)效應帶來的挑戰可以顯著提高全固態鋰電池(ASSLB)的電化學性能,空間電荷層效應在決定陰極界面Li+離子傳輸動力學方面起著至關重要的作用。因此,實現SCL的原位檢測和可視化對于解決緩慢Li+離子傳輸問題至關重要。近日,悉尼科技大學汪國秀、上海交通大學崔立峰、香港城市大學Chen Xiaodong將LiNbO3涂層NCM(NCM@LNO)作為Li6PS5Cl基ASSLB的陰極,這不僅確保了優異的陰極兼容性,還能夠更好地監測Li+離子的傳輸動力學。
本文要點:
1) 通過將非原位分析與DFT計算相結合,作者全面分析了SCL的形成和演化機制,并通過操作拉曼光譜進一步闡明和建立了控制良好SCL構型與Li+電化學行為之間的關系。
2) NCM@LNO陰極經過100次循環后仍具有90.6%(144.8 mAh g?1)的放電容量,并且在ASSLB中經過800次循環后仍具有136.2 mAh g–1的容量。因此,該研究為SCL的基礎科學見解和高效ASSLB陰極界面的合理設計開辟了一個新視角。
Ya Chen et.al Elucidating and Minimizing the Space-Charge Layer Effect between NCM Cathode and Li6PS5Cl for Sulfide-Based Solid-State Lithium Batteries Adv. Energy Mater. 2024
https://doi.org/10.1002/aenm.202304443