富锂的锰阴极材料(LRMO)有可能提高全固态电池(ASSB)的能量密度。但是LRMO阴极的导电性较差,而且难以与固体电解质(SE)构成兼容的界面,阻碍高效Li+/e-途径。
有鉴于此,清华大学张强教授、赵辰孜孜助理研究员等提出了一种体相/界面原位结构设计策略,通过Li2WO4构建快速稳定的Li+/e-通路,降低了Li+移动的能垒,增强表面氧的稳定性,提高氧氧化还原的可逆,并显著改善了LRMO阴极的电压衰减问题。
LRMO阴极的体结构和高压固体-固体界面稳定性得到了改善。因此,ASSB实现了高面积容量(约3.15 mAh/cm2)和≥1200次循环的优异循环稳定性,在25 °C和1 ℃的容量保持率达到84.1 %。
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这项研究为设计全固态电池(ASSB)的富锂的锰阴极材料(LRMO)策略提供新见解,有助于发展超高稳定性的高压界面和高负载型复合电极。
参考文献
Wei-Jin Kong, Chen-Zi Zhao*, Liang Shen, Shuo Sun, Xue-Yan Huang, Pan Xu, Yang Lu, Wen-Ze Huang, Jin-Liang Li, Jia-Qi Huang, and Qiang Zhang*, Bulk/Interfacial Structure Design of Li-Rich Mn-Based Cathodes for All-Solid-State Lithium Batteries, J. Am. Chem. Soc. 2024
DOI: 10.1021/jacs.4c08115
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/jacs.4c08115