Scalable Dual‐Interface Engineering for High Ionic Conductive, Mechanical Robust Sulfide Membranes in High‐Energy All‐Solid‐State Li‐Metal Batteries

材料科学 电解质 阴极 阳极 离子电导率 化学工程 硫化物 高能 可扩展性 离子键合 储能 纳米技术 电流密度 电导率 能量密度 纳米颗粒 相容性(地球化学) 硫化镍 离子
作者
Xiang Qi,Meng Wu,Dabing Li,Hong Liu,Lei Peng,Wanqing Ren,Yang Li,Li‐Zhen Fan
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:15 (45) 被引量:2
标识
DOI:10.1002/aenm.202503914
摘要

Abstract All‐solid‐state Li‐metal batteries (ASSLMBs) integrating sulfide electrolyte membranes with Li‐metal anodes and Ni‐rich layered cathodes represent a pragmatic strategy for realizing the elusive 400 Wh kg −1 . Nevertheless, their implementation is plagued by exacerbated electrode/electrolyte interfacial incompatibilities and mechanical failures that degrade energy output and cycling stability. Herein, a versatile dual‐interface engineering paradigm is proposed that combines Li 5.3 PS 4.3 ClBr 0.7 (LPSCB) electrolyte with great Li‐metal compatibility and Li 1.75 ZrCl 4.35 O 0.5 F 0.4 (LZCOF) electrolyte with superior cathode compatibility. The robust 40‐µm‐thick LPSCB membrane achieves ultrahigh ionic conductivity (3.05 mS cm −1 ) and dendrite suppression capability (critical current density reaching 1.5 mA cm −2 ). Meanwhile, micron‐sized LZCOF particles are uniformly coated on LiNi 0.88 Co 0.06 Mn 0.06 O 2 (NCM88) cathode through facile ball‐milling, substantially mitigating interfacial degradation. Therefore, well‐configured LZCOF@NCM88/LPSCB membrane/Li cells demonstrate exceptional fast‐charging capability (136.1 mAh g −1 at 1.0 C), and capacity retention (88.9% retention after 1000 cycles at 0.5 C). Furthermore, the ASSLMB at 30 °C attains a remarkable cell‐level energy density of 414.3 Wh kg −1 at a high loading of 4.62 mAh cm −2 and maintains stability for 400 cycles. This work represents a scalable dual‐interface engineering strategy enabling sulfide membranes for high‐energy ASSLMBs.
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
刚刚
yaomax完成签到 ,获得积分10
1秒前
乐观的忆枫完成签到 ,获得积分0
1秒前
牛仔完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
DWRH完成签到,获得积分20
5秒前
CC完成签到,获得积分10
7秒前
DWRH发布了新的文献求助10
7秒前
禾页完成签到 ,获得积分10
11秒前
yeeja完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
wangfang0228完成签到 ,获得积分0
19秒前
21秒前
温婉的安彤完成签到,获得积分10
21秒前
李健应助青思采纳,获得10
21秒前
rudjs完成签到,获得积分10
23秒前
24秒前
鲤角兽发布了新的文献求助10
26秒前
wushengdeyu完成签到 ,获得积分10
26秒前
剑K关注了科研通微信公众号
28秒前
32秒前
33秒前
34秒前
肖浩翔发布了新的文献求助10
36秒前
37秒前
青思发布了新的文献求助10
38秒前
罹阡陌完成签到 ,获得积分10
39秒前
sln完成签到,获得积分10
42秒前
Jasper应助肖浩翔采纳,获得10
43秒前
斯文的炳完成签到 ,获得积分10
44秒前
冰雪痕完成签到 ,获得积分10
47秒前
unowhoiam完成签到 ,获得积分10
51秒前
mcl完成签到,获得积分10
54秒前
55秒前
shiyi0709完成签到,获得积分10
55秒前
rei16完成签到 ,获得积分10
56秒前
家的方向完成签到,获得积分10
57秒前
宁融发布了新的文献求助10
57秒前
少侠不是菜鸟完成签到,获得积分10
57秒前
xiaoju发布了新的文献求助10
58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
An Introduction to Foreign Language Learning and Teaching 750
The Oxford Handbook of Digital Classical Studies 550
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
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 7619825
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9195255
关于积分的说明 19706753
捐赠科研通 7191401
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3272433
关于科研通互助平台的介绍 2435079
邀请新用户注册赠送积分活动 2267654