全固态电池(ASSB)的性能取决于固体电解质(SE)的Li+传输和稳定性特性。Li3PS4以其对锂金属的稳定性而闻名,但其离子导电性仍然是一个限制因素。佛罗里达州立大学Hu Yanyan通过O取代诱导局部结构紊乱,实现了1.38 mS cm−1的离子电导率,并且Li3PS4−xOx(x=0.31)的活化能为0.34 eV。
本文要点:
1) O取代将Li+从2D途径传输转化为3D途径传输,增加了离子迁移率。与Li3PS4相比,Li3PS3.69O0.31在临界电流密度和对Li金属的稳定性方面得到了显著改进,并保留了其电化学稳定性。
2) 当Li3PS3.69O0.31与作为阴极活性材料的TiS2偶联时,ASSBs半电池显示出显著增强的容量和倍率性能。该工作阐明了引入局部结构紊乱来改善SE性能的效用,并强调了通过创建氧硫化物SE来结合硫化物和氧化物固有强度的好处。
Michael J. Deck et.al Oxygen-Induced Structural Disruption for Improved Li+ Transport and Electrochemical Stability of Li3PS4 Adv. Energy Mater. 2023
DOI: 10.1002/aenm.202302785
https://doi.org/10.1002/aenm.202302785