Interfacial redox behaviors of sulfide electrolytes in fast-charging all-solid-state lithium metal batteries

电解质 材料科学 硫化物 电池(电) 电化学 快离子导体 化学工程 无机化学 锂(药物) 电化学窗口 离子电导率 氧化还原 储能 电极 化学 冶金 物理化学 功率(物理) 热力学 医学 工程类 内分泌学 物理
作者
Gaolong Zhu,Chen‐Zi Zhao,Hong Yuan,Bochen Zhao,Li‐Peng Hou,Xin‐Bing Cheng,Haoxiong Nan,Yang Lu,Jian Zhang,Jia‐Qi Huang,Quanbing Liu,Chuanxin He,Qiang Zhang
出处
期刊:Energy Storage Materials [Elsevier BV]
卷期号:31: 267-273 被引量:72
标识
DOI:10.1016/j.ensm.2020.05.017
摘要

Sulfide solid electrolytes offer great opportunities to construct solid-state Li metal batteries with high energy density. The high ionic conductivity of well-developed sulfide electrolytes enables solid-state battery to operate at high current rates. However, sulfide electrolytes exhibit severe decomposition in working cells, constituting a significant obstacle for the practical applications of sulfide solid-state electrolytes. The decomposition behaviors of sulfides are complicated and strongly depend on the electrochemical windows, some of which are even regarded reversible during battery cycling. Herein, we investigate the redox behaviors of Li7P3S11 sulfide solid electrolyte under different voltage windows, and their effects on interfacial transport and battery cycle lifetime. Moreover, Li metal | Li4Ti5O12 (LTO) batteries are introduced to further probe the role of multiphase redox reactions on interfacial ion conduction. By regulating the redox behaviors of electrolytes through varying working voltage window, Li | LTO metal batteries enable a rapid charge/discharge process in 10 ​min (6 ​C) and lifespan of 600 cycles at 1 ​C with 85% capacity retention. An all-solid-state Li | LTO metal pouch cell is also assembled and exhibits a stable cycling performance with a capacity of 120 mAh g−1. This work provides understandings about interfacial redox behaviors of sulfide electrolyte, presenting novel insights in the rational design of future solid-state lithium batteries with high-energy/power-density.
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
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
称心白莲完成签到,获得积分10
1秒前
路人甲完成签到 ,获得积分10
2秒前
herpes完成签到 ,获得积分0
5秒前
8秒前
花卷完成签到,获得积分10
9秒前
Ellen完成签到 ,获得积分10
11秒前
慧慧34完成签到 ,获得积分10
11秒前
11秒前
CC完成签到,获得积分10
12秒前
义气慕梅完成签到,获得积分10
12秒前
liu完成签到 ,获得积分10
13秒前
老王的退休生活完成签到,获得积分10
21秒前
24秒前
gzp发布了新的文献求助10
24秒前
25秒前
柔弱的水风完成签到,获得积分10
28秒前
无极微光的应助被简单采纳,获得20
32秒前
Polylactic完成签到 ,获得积分10
39秒前
无极微光的应助被简单采纳,获得20
40秒前
火星上的青亦完成签到,获得积分10
45秒前
anqilai完成签到 ,获得积分10
46秒前
47秒前
123的应助被科研通管家采纳,获得10
48秒前
孔德颍完成签到,获得积分10
49秒前
单纯的小土豆完成签到 ,获得积分0
49秒前
Lifel完成签到 ,获得积分10
52秒前
炒面完成签到 ,获得积分10
58秒前
斯文尔珍完成签到,获得积分10
59秒前
王不凡完成签到 ,获得积分10
1分钟前
生技BT完成签到 ,获得积分10
1分钟前
m78完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
简单完成签到,获得积分20
1分钟前
cxk发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
gzp完成签到,获得积分10
1分钟前
27完成签到 ,获得积分10
1分钟前
苏苏诺诺2023完成签到,获得积分10
1分钟前
甜甜大楚完成签到,获得积分10
1分钟前
顾矜的应助被阳春采纳,获得10
1分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Energie-Contracting 1500
Spec 401: Standards for Jet Fuel Facility and Equipment Commissioning and Flushing at Airports, 2026.1 (Original Issue) 1000
Spec 103: Standard for Jet Fuel Quality Control at Airports, Revision 2026.1 1000
Mathematical models in hydrology 1000
Klimaschutzrecht durch den Energiesektor im Mehrebenensystem – Ein Rechtsvergleich 1000
Introduction to Industrial/Organizational Psychology 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8091623
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9503959
关于积分的说明 21437957
捐赠科研通 7663793
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3405037
关于科研通互助平台的介绍 2533396
邀请新用户注册赠送积分活动 2443706