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中科大姚宏斌教授重磅JACS！
來源： 時間：2024-01-02 15:27:04 瀏覽：2489次

第一作者：Feng Li、Xiaobin Cheng

通訊作者：姚宏斌教授、陶新永教授

通訊單位：中國科技大學、浙江工業大學

DOI: 10.1021/jacs.3c10602



研究背景



固態電解質（SEs）是可實現高性能、全固態鋰電池（ASSLBs）的核心部件，其中非晶態SEs對ASSLBs具有巨大的潛力，因為它們的無晶界特性有助于完整的固體-固體接觸和高性能陰極均勻的鋰離子傳導。然而，離子電導率有限的非晶態氧化物SEs和電化學窗口狹窄的玻璃態硫化物SEs不能維持高Ni正極。基于此，中國科技大學姚宏斌教授等人報道了一種新型的非晶態氯離子導體Li-Ta-Cl，由于其高導電性、優越的機械變形能力和電化學穩定性，可以使高Ni正極具有較高的面積容量。



文章要點



1、作者報道了一類非晶態氯離子導體Li-Ta-Cl，具有高鋰離子電導率（高達7.16 mm-1）和低楊氏模量（約3 GPa），使剛性組件之間具有良好的鋰離子傳導和完整的物理接觸。通過模擬、固態7Li核磁共振和X射線吸收分析，揭示了非晶態Li-Ta-Cl矩陣由LiCl4 3-、LiCl54-、LiCl65-多面體和TaCl6-八面體組成。

2、所制備的ASSLBs具有優異的電化學性能，庫倫效率（CE）超過99%，倍率性能突出，高達4 C，在3 C下循環800次后容量保持率為98.8%。更重要的是，在1 mA cm-2的高電流密度下，面積容量高達5 mAh cm-2的ASSLBs在75次循環后表現出80%的容量保留率。最重要的是，在-10 °C的冷凍環境下，在3.4 C的高倍率下，可穩定運行高達9800次循環，容量保留率約為77%。本工作為實現高能量密度ASSLBs的高性能高Ni正極鋪平了道路。



圖文展示




 圖1. A-LTC的合成及鋰離子電導率評價

 

圖2.A-LTC的SSW-NN模擬和相應的結構特征

 

圖3.復合SEs的表征

 

圖4.電化學性能表征

 

圖5.不同溫度環境下的性能

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全部 3小時前 四川
文字是人類用符號記錄表達信息以傳之久遠的方式和工具。現代文字大多是記錄語言的工具。人類往往先有口頭的語言后產生書面文字，很多小語種，有語言但沒有文字。文字的不同體現了國家和民族的書面表達的方式和思維不同。文字使人類進入有歷史記錄的文明社會。
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