Space-Charge Layers in All-Solid-State Batteries; Important or Negligible?

电解质 快离子导体 材料科学 空间电荷 电导率 电容 离子电导率 离子 电极 纳米技术 化学 电子 物理化学 量子力学 物理 有机化学
作者
Niek J. J. de Klerk,Marnix Wagemaker
出处
期刊:ACS applied energy materials [American Chemical Society]
卷期号:1 (10): 5609-5618 被引量:141
标识
DOI:10.1021/acsaem.8b01141
摘要

Abstract All-solid state batteries have the promise to increase the safety of Li-ion batteries. A prerequisite for high-performance all-solid-state batteries is a high Li-ion conductivity through the solid electrolyte. In recent decades, several solid electrolytes have been developed which have an ionic conductivity comparable to that of common liquid electrolytes. However, fast charging and discharging of all-solid-state batteries remains challenging. This is generally attributed to poor kinetics over the electrode-solid electrolyte interface because of poorly conducting decomposition products, small contact areas, or space-charge layers. To understand and quantify the role of space-charge layers in all-solid-state batteries a simple model is presented which allows to asses the interface capacitance and resistance caused by the space-charge layer. The model is applied to LCO (LiCoO2) and graphite electrodes in contact with an LLZO (Li7La3Zr2O12) and LATP (Li1.2Al0.2Ti1.8(PO4)3) solid electrolyte at several voltages. The predictions demonstrate that the space-charge layer for typical electrode–electrolyte combinations is about a nanometer in thickness, and the consequential resistance for Li-ion transport through the space-charge layer is negligible, except when layers completely depleted of Li-ions are formed in the solid electrolyte. This suggests that space-charge layers have a negligible impact on the performance of all-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
JRX发布了新的文献求助10
刚刚
fdvs完成签到,获得积分20
1秒前
WL完成签到,获得积分20
1秒前
CLW发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
yimuyi发布了新的文献求助10
3秒前
简单澜发布了新的文献求助10
3秒前
chen完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
4秒前
5秒前
薛定谔的猫完成签到,获得积分10
5秒前
hydrogen完成签到,获得积分10
5秒前
Hyyge发布了新的文献求助10
5秒前
6秒前
6秒前
安南完成签到 ,获得积分10
6秒前
wind发布了新的文献求助10
6秒前
SciGPT的应助被文LL采纳,获得10
7秒前
完美世界的应助被文LL采纳,获得10
7秒前
kevin完成签到,获得积分10
7秒前
Owen的应助被211采纳,获得10
8秒前
WL发布了新的文献求助10
9秒前
998877剑指发布了新的文献求助10
10秒前
完美世界的应助被YR采纳,获得10
10秒前
DDDD发布了新的文献求助10
10秒前
木糖醇发布了新的文献求助10
11秒前
bkagyin的应助被jiang采纳,获得10
11秒前
思源的应助被jiang采纳,获得10
11秒前
mzbgnk完成签到,获得积分10
12秒前
丘比特的应助被小熊采纳,获得10
12秒前
12秒前
13秒前
13秒前
xglake发布了新的文献求助10
13秒前
16秒前
16秒前
17秒前
小蘑菇的应助被wen采纳,获得10
17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
Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 14 Volume Set, 2nd Edition(本书共14册,本求助8volume-14volume共7册,独立harcover版本,非网络版本e-EROS 版,不能网络版转化PDF或提取PDF) 2000
Aspects of Post-SPE Phonology 2000
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 1500
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
Organizational Behavior 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 物理 生物化学 化学工程 内科学 复合材料 催化作用 心理学 人工智能 细胞生物学 光电子学 无机化学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7923098
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9418750
关于积分的说明 20931938
捐赠科研通 7518273
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3364586
关于科研通互助平台的介绍 2501662
邀请新用户注册赠送积分活动 2395779