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上海硅酸鹽研究所張濤Angew:表面配位界面穩(wěn)定固態(tài)電池

上海硅酸鹽研究所張濤Angew:表面配位界面穩(wěn)定固態(tài)電池
具有高機(jī)械強(qiáng)度和不燃性的固態(tài)電解質(zhì)(SSE)在徹底解決液態(tài)電池的安全問(wèn)題方面具有巨大潛力,但它們與電極之間的界面接觸不良阻礙了其實(shí)際應(yīng)用。
中科院上海硅酸鹽研究所張濤等人研究了基于丁二腈(SCN)和聚丙烯腈(PAN)的腈基配位化學(xué),以在 Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12(LLZTO) SSE表面構(gòu)建化學(xué)鍵合的電解質(zhì)/電極界面。
上海硅酸鹽研究所張濤Angew:表面配位界面穩(wěn)定固態(tài)電池
作者通過(guò)實(shí)驗(yàn)和密度泛函理論計(jì)算,詳細(xì)地闡明了腈基與LLZTO的配位關(guān)系?;陔婊呐湮桓?jìng)爭(zhēng),在LLZTO電解質(zhì)表面制備了具有穩(wěn)定離子電導(dǎo)率(10-4 S cm-1)、高鋰離子遷移率(0.66)以及可變形PAN改性的SCN電解質(zhì)(PSE)界面相。
上海硅酸鹽研究所張濤Angew:表面配位界面穩(wěn)定固態(tài)電池
圖1 PSE/LLZTO的聚合
一經(jīng)應(yīng)用于SSBs,PSE就賦予了電解質(zhì)/電極界面低的界面電阻和強(qiáng)的結(jié)合力,因此在25℃下實(shí)現(xiàn)了95.6%的庫(kù)侖效率,循環(huán)250次后容量保持在99%。
上海硅酸鹽研究所張濤Angew:表面配位界面穩(wěn)定固態(tài)電池
圖2 固態(tài)電池的電化學(xué)性能
Surface Coordination Interphase Stabilizes Solid-State Battery. Angewandte Chemie International Edition 2021. DOI: 10.1002/anie.202108050

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