基于硫化物固态电解质(S-SSEs)的全固态锂离子电池(ASSLIBs)是解决传统锂离子电池安全隐患的有效途径之一。然而,高压阴极,如具有高价Co(+3)的LiCoO2(LCO),倾向于自发氧化S-SSE,导致极化增加和快速降解。在此,广东工业大学Liu Chenyu通过碳诱导的LCO热还原,在LCO表面构建了由CoO/Li2CO3/C组成的自牺牲还原中间相。
本文要点:
1) 通过该设计,LCO表面的Co价降低到+2,并降低了LCO的氧化性质,以避免其与S-SSE反应。因此,使用Li10GeP2S12(LGPS)S-SSE的ASSLIBs在0.2 C实现了144.9 mAh g-1的高初始容量,并在100次循环后保持了93.1%的初始容量。
2) 此外,该电池在1.0 C下也具有109.2 mAh g-1的容量,并且经过200次循环后的容量保持率为81.5%。该研究中提出的自牺牲还原中间相为稳定阴极/SSSEs界面铺平了道路,并为设计高性能硫化物基ASSLIBs提供了一种新途径。
Minghao Zhang et.al Self-Sacrificing Reductive Interphase for Robust and High-Performance Sulfide-Based All-Solid-State Lithium Batteries Adv. Energy Mater. 2023
https://doi.org/10.1002/aenm.202303647