阴极的界面稳定性问题仍然是开发耐用、高功率全固态锂电池(ASSLB)的瓶颈。近日,新南威尔士大学Dipan Kundu使用官能化碳,表明小的碳表面氧官能团可以原位构建稳定的碳-固体电解质界面,该界面阻止了导电碳介导的Li6PS5Cl降解为反应性多硫化物,从而避免降解活性LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2(NMC)阴极。
本文要点:
1) 作者通过异位光谱和原位阻抗分析表明,这种稳定界面结合功能化导电碳和低电阻阴极界面实现快速的电荷传输,从而提高了性能。这可以通过在室温(22°C)和高温(60°C)下稳定循环、高速率性能、99.8%的库仑效率、1000次循环后≈100%的容量保持率和在60°C下2000次循环后>90%的保持率来证明。
2) 功能化碳介导的原位阴极界面工程为设计耐用的ASSLB阴极提供了一种简单且可扩展的方法,其在各种NMC阴极和固体电解质中得到了广泛应用。
Abhirup Bhadra et.al Carbon Mediated In Situ Cathode Interface Stabilization for High Rate and Highly Stable Operation of All-Solid-State Lithium Batteries Adv. Energy Mater. 2024
DOI: 10.1002/aenm.202403608
https://doi.org/10.1002/aenm.202403608