硒(Se)因其更高的理论体积能量密度、更高的电子电导率以及与硫(S)相比更高的安全性,在全固态锂(Li)电池阴极中极具应用前景。近日,天津大学杨春鹏、郑州大学张旭报道了一种活性阴极添加剂碘化锂(LiI),其可以解决全固态锂硒电池的主要挑战,即巨大的固态转换势垒导致的缓慢氧化还原动力学。
本文要点:
1) LiI添加剂增强了Li+的传输,并为硒阴极提供了催化位点,从而使电池具有加速的反应动力学和更高的容量。DFT计算和实验分析表明,LiI添加剂有效地加速了聚硒化物中间体和Li2Se之间的转化。
2) 使用Li6PS5Br电解质的LiI电池具有862 mAh g-1的优异容量,超过了Se的理论比容量,并且在1 C下具有超过1800次循环的超长寿命。该工作提供了一种简单的策略来促进全固态硒阴极的动力学,并为高容量和长寿命全固态锂硒电池的实用性铺平了道路。
Huilin Ge et.al High-Capacity, Long-Life All-Solid-State Lithium–Selenium Batteries Enabled by Lithium Iodide Active Additive Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202403449
https://doi.org/10.1002/aenm.202403449