含有硫化物固體電解質的全固態鋰電池(ASSLB)因其固有安全特性和高能量密度而受到廣泛關注。然而,硫化物固體電解質的應用面臨著巨大挑戰,包括濕度敏感性、狹窄的電化學窗口和過厚的固體電解質層。近日,北京科技大學范麗珍報道了在硫化Li5.7PS4.7Cl1.3中利用In替代P,F替代Cl的過程。
本文要點:
1) 通過適當的元素替換,Li對稱電池具有2.5 mA cm?2的高臨界電流密度值,并在1 mA cm?2和25°C下具有超過1000小時的長時間電鍍/剝離。此外,Li5.82P0.94In0.06S4.7Cl1.12F0.18對有機溶劑顯示出高化學穩定性,這進一步通過密度泛函理論(DFT)計算得到證明。
2) 作者使用聚異丁烯作為粘合劑,并通過漿料澆鑄和熱壓工藝制備均勻的硫化物薄膜(35μm),該薄膜在25°C下具有1.4 mS cm?1的高離子電導率。通過結合FeS2和LiCoO2陰極,全固態鋰金屬電池具有較長的循環壽命和優異的倍率性能。
Dabing Li et.al A Versatile InF3 Substituted Argyrodite Sulfide Electrolyte Toward Ultrathin Films for All-Solid-State Lithium Batteries Adv. Energy Mater. 2024
https://doi.org/10.1002/aenm.202402929