Achieving stable all-solid-state lithium-metal batteries by tuning the cathode-electrolyte interface and ionic/electronic transport within the cathode

阴极 电解质 材料科学 锂(药物) 硫化物 氧化物 复合数 快离子导体 化学工程 电极 化学 物理化学 复合材料 工程类 冶金 内分泌学 医学
作者
Ruyi Fang,Yijie Liu,Yutao Li,Arumugam Manthiram,John B. Goodenough
出处
期刊:Materials Today [Elsevier BV]
卷期号:64: 52-60 被引量:69
标识
DOI:10.1016/j.mattod.2023.03.001
摘要

All-solid-state batteries with sulfide electrolytes and high-nickel layered oxide cathodes attract much interest due to their high specific energy. However, their cycling performance is primarily influenced by the interface between the sulfide electrolyte and the high-Ni layered oxide particles, which requires the use of composite cathodes with high ionic and electronic conductivities to achieve a kinetically stable interface inside the cathode. Here, we apply Ti2O3 particles to the high-Ni cathode LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (NCM811), where Ti2O3 not only acts as an electronic conductor to provide a fast diffusion path for electrons in the composite cathode, but also absorbs the lattice oxygen released from NCM811 cathode during cycling, stabilizing the Li6PS5Cl/NCM811 interface and suppressing electrolyte oxidation. The as-modified cathode exhibits an initial specific capacity of 192 mAh g−1 and retains 166 mAh g−1 after 140 cycles at 0.1C rate with a good capacity retention of 86.5%. Furthermore, the composite cathode displays high rate capability even at 1C rate. By contrast, the unmodified Li6PS5Cl/NCM811 cathode shows poor cycling performance with only 130 mAh g−1 remaining after 130 cycles. This work provides a new direction for the design of cathodes for all-solid-state batteries that can deliver high specific energy with long cycle life.
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
聪明的安莲关注了科研通微信公众号
刚刚
开放的沛文完成签到 ,获得积分10
1秒前
smin发布了新的文献求助10
1秒前
科研小菜完成签到,获得积分10
2秒前
小熙完成签到 ,获得积分10
2秒前
2秒前
alice01987完成签到,获得积分10
3秒前
sdl发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
葛梦竹发布了新的文献求助10
4秒前
ZY完成签到 ,获得积分10
4秒前
FashionBoy应助kk采纳,获得10
5秒前
5秒前
5秒前
丫丫完成签到,获得积分20
5秒前
庾储完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
guan完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
顺之发布了新的文献求助10
7秒前
故意不上钩的鱼应助江野采纳,获得10
7秒前
缥缈的幻雪完成签到 ,获得积分10
8秒前
科研通AI5应助hitagi采纳,获得30
9秒前
不安新晴发布了新的文献求助10
9秒前
传奇3应助自信芝麻采纳,获得10
9秒前
科演小能手完成签到,获得积分10
10秒前
顾矜应助阳光青文采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
小程发布了新的文献求助10
13秒前
华仔应助任老师采纳,获得10
13秒前
科研通AI2S应助风中尔竹采纳,获得10
14秒前
14秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
15秒前
一颗小圆圆完成签到,获得积分10
15秒前
孤海未蓝完成签到,获得积分10
16秒前
Jasper应助小王采纳,获得10
16秒前
17秒前
李雨珍完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
高分求助中
(禁止应助)【重要!!请各位详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Organic Chemistry 666
The Netter Collection of Medical Illustrations: Digestive System, Volume 9, Part III - Liver, Biliary Tract, and Pancreas (3rd Edition) 600
Social Epistemology: The Niches for Knowledge and Ignorance 500
Introducing Sociology Using the Stuff of Everyday Life 400
Conjugated Polymers: Synthesis & Design 400
Picture Books with Same-sex Parented Families: Unintentional Censorship 380
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 4252286
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3785421
关于积分的说明 11881465
捐赠科研通 3436436
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1885909
邀请新用户注册赠送积分活动 937383
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 843128