硫化物基固态电解质(SSE)有限的氧化电位阻碍了高压正极材料在硫化物全固态锂电池中的应用。因此,广泛应用在正极材料上的表面涂层以缓解有害的界面反应。然而,大多数涂层也会与硫化物基SSE发生反应,产生电子导体并导致界面逐渐退化和容量衰减。
为了解决这个问题,复旦大学Yonggang Wang,Yongyao Xia,台湾科技大学Bing Joe Hwang,西湖大学Yizhou Zhu提出在LiCoO2上涂一层Li2ZrF6涂层,它与SSE的反应最小,其分解产物不具有电子导电性。此外,该涂层还能有效缓解LiCoO2中层状到尖晶石/岩盐表面的结构转变。
文章要点
1)结果,In-Li|Li6PS5Cl|Li2ZrF6-LiCoO2全固态电池在25°C时表现出初始面积容量为5.2 mAh cm−2,在70mA/g下经过1500次循环后容量保持率为80.5%,LiCoO2面积质量负载高(30.19mgcm−2),截止电压为3.9 V(对应Li+/Li的电位为4.5V)。
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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