Effect of Propagating Dopant Reactivity on Lattice Oxygen Loss in LLZO Solid Electrolyte Contacted with Lithium Metal

材料科学 金属锂 掺杂剂 电解质 锂(药物) 反应性(心理学) 氧气 金属 快离子导体 格子(音乐) 化学工程 无机化学 电极 兴奋剂 冶金 物理化学 有机化学 光电子学 医学 化学 替代医学 物理 病理 声学 工程类 内分泌学
作者
Michael J. Counihan,Zachary D. Hood,Hong Zheng,Till Fuchs,L. Merola,Matilde Pavan,Sebastian L. Benz,Tianyi Li,Artem Baskin,Junsoo Park,Joakim Halldin Stenlid,Xinglong Chen,Daniel Phelan,John W. Lawson,Justin G. Connell,Jürgen Janek,Felix H. Richter,Sanja Tepavcevic
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
被引量:1
标识
DOI:10.1002/aenm.202406020
摘要

Abstract Lithium lanthanum zirconium oxide (LLZO) is widely known as the most stable solid electrolyte against lithium metal electrodes. This thermodynamic stability can be lost by the presence of dopants which are required to stabilize the cubic phase of LLZO and can be reduced by lithium metal. However, the role of oxygen in such reactions is taken for granted. In this work, the reduction of Nb‐substituted LLZO (Nb‐LLZO) is explored by Li metal and shows that interfacial reactions propagate and lead to the decomposition with substantial Nb 5+ reduction deep into the bulk electrolyte. Scanning Transmission Electron Microscopy with Energy Dispersive X‐ray Spectroscopy and thermogravimetric analyses show much of the reduction is due to oxygen vacancies formed, leading to increased electronic conductivity mapped with conductive Atomic Force Microscopy. Density functional theory calculations indicate oxygen release is favored by increased excess lithiation of Nb‐LLZO. Electrochemical impedance of polycrystalline Nb‐LLZO shows the continuous evolution of ionically resistive interphases near the lithium metal interface with Nb‐LLZO while single crystals show little reactivity at room temperature and self‐limiting reduction at 60°C. This work underlines the role of grain boundaries in propagating destructive solid electrolyte reactions and highlights previously unseen mechanisms involving lattice oxygen in LLZO.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
筱筱完成签到,获得积分10
1秒前
小鱼完成签到,获得积分10
1秒前
Kinn完成签到,获得积分10
2秒前
3秒前
TJX完成签到 ,获得积分10
3秒前
科研小白完成签到,获得积分20
3秒前
畅快芝麻完成签到,获得积分10
3秒前
jiacheng发布了新的文献求助10
4秒前
郭郝完成签到,获得积分10
4秒前
JevonCheung完成签到 ,获得积分10
6秒前
柯伊达完成签到 ,获得积分10
7秒前
Dr_Zhe完成签到 ,获得积分10
8秒前
李安全完成签到,获得积分10
8秒前
小太阳完成签到,获得积分10
8秒前
朴素的水香完成签到,获得积分10
8秒前
江野完成签到 ,获得积分10
9秒前
JOJO完成签到,获得积分10
9秒前
Chamsel完成签到,获得积分10
9秒前
追寻凌柏完成签到,获得积分10
10秒前
苗条一兰完成签到,获得积分10
10秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
11秒前
上上签完成签到,获得积分10
11秒前
Shale完成签到,获得积分10
12秒前
淡淡的雪完成签到,获得积分10
12秒前
KrisTina完成签到 ,获得积分10
12秒前
Kay76完成签到,获得积分10
13秒前
犹豫小海豚完成签到,获得积分10
14秒前
射天狼完成签到,获得积分10
15秒前
Neverland完成签到 ,获得积分10
15秒前
Emily完成签到,获得积分10
15秒前
再见了星空完成签到,获得积分0
16秒前
16秒前
坚定尔蓝完成签到,获得积分10
16秒前
ggbond完成签到 ,获得积分10
17秒前
Orange应助XDS采纳,获得10
17秒前
老实皮皮虾完成签到,获得积分10
17秒前
18秒前
152455完成签到 ,获得积分10
18秒前
不安青牛应助某某某采纳,获得10
18秒前
甜蜜的指甲油完成签到,获得积分10
19秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Voyage au bout de la révolution: de Pékin à Sochaux 700
First Farmers: The Origins of Agricultural Societies, 2nd Edition 500
Simulation of High-NA EUV Lithography 400
Metals, Minerals, and Society 400
International socialism & Australian labour : the Left in Australia, 1919-1939 400
Bulletin de la Societe Chimique de France 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 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 冶金 细胞生物学 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4305903
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3828354
关于积分的说明 11980293
捐赠科研通 3469253
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1902477
邀请新用户注册赠送积分活动 950034
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 851968