Unraveling the Origin of Moisture Stability of Halide Solid-State Electrolytes by In Situ and Operando Synchrotron X-ray Analytical Techniques

卤化物 离子电导率 电解质 材料科学 电导率 离子键合 快离子导体 拉曼光谱 化学工程 分析化学(期刊) 离子 化学 无机化学 光学 物理化学 物理 电极 有机化学 工程类
作者
Weihan Li,Jianwen Liang,Minsi Li,Keegan R. Adair,Xiaona Li,Yongfeng Hu,Qunfeng Xiao,Renfei Feng,Ruying Li,Li Zhang,Shigang Lu,Huan Huang,Shangqian Zhao,Tsun‐Kong Sham,Xueliang Sun
出处
期刊:Chemistry of Materials [American Chemical Society]
卷期号:32 (16): 7019-7027 被引量:58
标识
DOI:10.1021/acs.chemmater.0c02419
摘要

Recently, halide solid-state electrolytes (SSEs) have been reported to exhibit high ionic conductivity and good compatibility with cathode materials. However, the air stability of halide-based electrolytes is one important factor related to ionic conductivity upon exposure to air for practical applications. The instability mechanism of Li3InCl6 toward air is not clearly understood. Herein, we for the first time report the application of operando optical microscopy, Raman spectroscopy, synchrotron-based X-ray powder diffraction, and in situ X-ray absorption near-edge structure for the study of halide electrolyte air stability. Using these methods, we have been able to track the degradation process of Li3InCl6 exposed to air. It is for the first time found that Li3InCl6 is hydrophilic in character, leading to the absorption of moisture from the air, and a portion of Li3InCl6 reacts with absorbed H2O to form In2O3, LiCl, and HCl. Moreover, the remaining electrolyte absorbs H2O to form a hydrate, Li3InCl6·xH2O. The reaction results in a decrease of ionic conductivity. Additionally, the influence of air stability on the practical application of Li3InCl6 has been explored. Li3InCl6 shows much better stability against air with low humidity (3%) and in battery dry rooms, making it a promising SSE for application in the commercial lithium-ion manufacturing industry.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
耶耶喵喵完成签到 ,获得积分10
1秒前
CodeCraft应助qzw采纳,获得10
1秒前
1秒前
称心怀莲发布了新的文献求助10
2秒前
榞榞发布了新的文献求助10
4秒前
斯文败类应助KE采纳,获得10
4秒前
4秒前
大大完成签到,获得积分10
5秒前
LIU完成签到 ,获得积分10
5秒前
东少完成签到,获得积分10
5秒前
xzz完成签到,获得积分10
7秒前
一条淡水鱼应助灼灼采纳,获得30
7秒前
7秒前
在水一方应助榞榞采纳,获得10
7秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
西里应助科研通管家采纳,获得30
7秒前
田様应助科研通管家采纳,获得30
7秒前
桐桐应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
可爱迪应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
filter完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
PMP完成签到 ,获得积分20
8秒前
在水一方应助科研采纳,获得10
8秒前
孤独的匪发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
杨哥四世完成签到 ,获得积分10
9秒前
Jasper应助kirirto采纳,获得10
9秒前
luoyun完成签到,获得积分10
9秒前
汉堡包应助草莓猫猫虫采纳,获得10
9秒前
记忆完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
研友_VZG7GZ应助称心怀莲采纳,获得10
11秒前
MADKAI发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
KDC发布了新的文献求助10
11秒前
开朗馒头发布了新的文献求助30
11秒前
11秒前
自然的钥匙完成签到,获得积分10
12秒前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
Specific features of molecular motion and properties of thin films and surface layers in amorphous polymers in a glassy state 2000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 900
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 800
Multifunctional Agriculture, A New Paradigm for European Agriculture and Rural Development 600
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2479330
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2141878
关于积分的说明 5461027
捐赠科研通 1864989
什么是DOI,文献DOI怎么找? 927096
版权声明 562922
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 496062