含有硫化物固体电解质的全固态锂电池(ASSLB)因其固有安全特性和高能量密度而受到广泛关注。然而,硫化物固体电解质的应用面临着巨大挑战,包括湿度敏感性、狭窄的电化学窗口和过厚的固体电解质层。近日,北京科技大学范丽珍报道了在硫化Li5.7PS4.7Cl1.3中利用In替代P,F替代Cl的过程。
本文要点:
1) 通过适当的元素替换,Li对称电池具有2.5 mA cm−2的高临界电流密度值,并在1 mA cm−2和25°C下具有超过1000小时的长时间电镀/剥离。此外,Li5.82P0.94In0.06S4.7Cl1.12F0.18对有机溶剂显示出高化学稳定性,这进一步通过密度泛函理论(DFT)计算得到证明。
2) 作者使用聚异丁烯作为粘合剂,并通过浆料浇铸和热压工艺制备均匀的硫化物薄膜(35µm),该薄膜在25°C下具有1.4 mS cm−1的高离子电导率。通过结合FeS2和LiCoO2阴极,全固态锂金属电池具有较长的循环寿命和优异的倍率性能。
Dabing Li et.al A Versatile InF3 Substituted Argyrodite Sulfide Electrolyte Toward Ultrathin Films for All-Solid-State Lithium Batteries Adv. Energy Mater. 2024
https://doi.org/10.1002/aenm.202402929