在全固态电池中使用固态电解质是一种提高能量密度的有效技术。然而,较差的氧化稳定性和枝晶问题严重阻碍了它们的适用性。近日,浙江大学潘洪革、西安工业大学Chen Jian、Yang Yaxiong提出了一种原位熔融反应,在电解质颗粒表面产生共价键合的配位,以解决这些问题。
本文要点:
1) 这种配位通过共价键合阴离子上的局部高浓度电子,在热力学上关闭了阴离子氧化分解过程中的电子交换,并在动力学上阻断了电解质颗粒表面的电子渗流,从而产生了一个电压窗口(0~10V),并且峰值氧化电流比25°C时的峰值氧化电流低97.2倍,以及电子电导率比对应的低3个数量级。
2) 配位可以作为粘合剂结合电解质颗粒,实现208.45GPa的杨氏模量,该模量是对应物的两倍,其可适应Li电镀和剥离中的持续应力-应变释放。凭借这些优点,该电解质在25°C下具有21.65 mA cm-2的电流密度,并且具有10.83 mA cm-2下6000小时和10 V下1000小时的循环稳定性,以及-30至150°C的操作温度窗口。
Yiqi Wei et.al A Wide Temperature 10 V Solid-state Electrolyte with a Critical Current Density of over 20 mA cm-2 EES 2023
DOI: 10.1039/D3EE02301J
https://doi.org/10.1039/D3EE02301J