12 µm‐Thick Sintered Garnet Ceramic Skeleton Enabling High‐Energy‐Density Solid‐State Lithium Metal Batteries

材料科学 陶瓷 锂(药物) 电解质 离子电导率 复合材料 化学工程 相(物质) 电极 有机化学 医学 工程类 内分泌学 物理化学 化学
作者
Chengshuai Bao,Chujun Zheng,Meifen Wu,Yan Zhang,Jun Jin,Huan Chen,Zhaoyin Wen
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:13 (13) 被引量:148
标识
DOI:10.1002/aenm.202204028
摘要

Abstract Ultrathin composite solid‐state electrolytes (CSSEs) demonstrate great promise in high‐energy‐density solid‐state batteries due to their ultrathin thickness and good adaptability to lithium metal anodes. However, uncontrolled dendrite growth and performance deterioration caused by the aggregation of inorganic powder restrict the practical application of ultrathin CSSEs. Herein, a flexible, self‐supporting Li 6.5 La 3 Zr 1.5 Ta 0.5 O 12 (LLZO) ceramic skeleton is prepared by the tape‐casting method. Subsequently, a 12 µm‐thick CSSE with a 3D interconnection structure is achieved through in situ UV curing of ethoxylated trimethylolpropane triacrylate (ETPTA) in a ceramic skeleton (CS‐CSSE). This design includes a sintered LLZO ceramic, which can avoid the uneven distribution of the inorganic phase and regulate ion migration. Meanwhile, the cross‐linked ETPTA polymer electrolyte contributes to lower interfacial impedance. In addition, the continuous two‐phase interface can also provide a fast transmission channel for Li + . As a result, CS‐CSSE demonstrates superior Li + transference number (0.83) and ionic conductivity (1.19 × 10 ‐3 S cm ‐1 ) at 25 °C. As‐prepared Li|LiNi 0.83 Co 0.12 Mn 0.05 O 2 batteries exhibit high discharge specific capacities of 185.4 mAh g ‐1 at 0.1 C and average coulombic efficiency greater than 99%. The pouch cells exhibit high energy densities of 376 Wh Kg ‐1 and 1186 Wh L ‐1 . This work provides new insights into the application of ceramics to high‐energy‐density solid‐state batteries.
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
踏实之柔完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
2秒前
动听的谷秋完成签到 ,获得积分10
2秒前
饭团0814发布了新的文献求助10
2秒前
智慧金刚完成签到 ,获得积分10
2秒前
平淡夏槐发布了新的文献求助10
3秒前
敏感的烧鹅应助1104481279采纳,获得10
3秒前
3秒前
5秒前
李文亚发布了新的文献求助10
7秒前
ZR完成签到,获得积分10
7秒前
星辰大海应助学术废物采纳,获得10
8秒前
10秒前
10秒前
12秒前
小希完成签到,获得积分20
12秒前
内向易文完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
吃鱼摸瓜完成签到,获得积分10
13秒前
金金子发布了新的文献求助10
15秒前
lynn完成签到 ,获得积分10
15秒前
17秒前
浩浩浩完成签到,获得积分10
19秒前
科研通AI6.4应助刘堂晖采纳,获得10
20秒前
obito发布了新的文献求助30
20秒前
炜大的我应助刘堂晖采纳,获得10
20秒前
炜大的我应助刘堂晖采纳,获得10
20秒前
nav发布了新的文献求助10
20秒前
焱鑫完成签到,获得积分10
20秒前
dS3mV4bO5vK7mM8n应助还行啊采纳,获得10
20秒前
高分子物理不会完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
CipherSage应助饭团0814采纳,获得10
22秒前
我是老大应助aojl90采纳,获得10
23秒前
小光完成签到,获得积分20
24秒前
zxx完成签到,获得积分10
24秒前
一科研土豆完成签到,获得积分10
24秒前
25秒前
神勇妙旋发布了新的文献求助30
25秒前
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
Römisch-Germanische Forschungen 1000
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
Green Fire Retardants for Polymeric Materials 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7614752
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9190070
关于积分的说明 19691188
捐赠科研通 7187486
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3271178
关于科研通互助平台的介绍 2434525
邀请新用户注册赠送积分活动 2266171