硫化物基固態電解質(SSE)有限的氧化電位阻礙了高壓正極材料在硫化物全固態鋰電池中的應用。因此,廣泛應用在正極材料上的表面涂層以緩解有害的界面反應。然而,大多數涂層也會與硫化物基SSE發生反應,產生電子導體并導致界面逐漸退化和容量衰減。
為了解決這個問題,復旦大學Yonggang Wang,Yongyao Xia,臺灣科技大學Bing Joe Hwang,西湖大學Yizhou Zhu提出在LiCoO2上涂一層Li2ZrF6涂層,它與SSE的反應最小,其分解產物不具有電子導電性。此外,該涂層還能有效緩解LiCoO2中層狀到尖晶石/巖鹽表面的結構轉變。
文章要點
1)結果,In-Li|Li6PS5Cl|Li2ZrF6-LiCoO2全固態電池在25°C時表現出初始面積容量為5.2 mAh cm?2,在70mA/g下經過1500次循環后容量保持率為80.5%,LiCoO2面積質量負載高(30.19mgcm?2),截止電壓為3.9 V(對應Li+/Li的電位為4.5V)。
參考文獻
Zhou, X., Chang, CY., Yu, D. et al. Li2ZrF6 protective layer enabled high-voltage LiCoO2 positive electrode in sulfide all-solid-state batteries. Nat Commun 16, 112 (2025).
DOI:10.1038/s41467-024-55695-9
https://doi.org/10.1038/s41467-024-55695-9