Maximizing interface stability in all-solid-state lithium batteries through entropy stabilization and fast kinetics

电解质 材料科学 电极 化学工程 锂(药物) 热力学 化学 物理化学 医学 物理 工程类 内分泌学
作者
Kong Xiang,Run Gu,Zongzi Jin,Lei Zhang,Chi Zhang,Wenyi Xiang,Li Cui,Kang Zhu,Yifan Xu,Huang Huang,Xiaoye Liu,Ranran Peng,Chengwei Wang
出处
期刊:Nature Communications [Nature Portfolio]
卷期号:15 (1): 7247-7247 被引量:45
标识
DOI:10.1038/s41467-024-51123-0
摘要

The positive electrode|electrolyte interface plays an important role in all-solid-state Li batteries (ASSLBs) based on garnet-type solid-state electrolytes (SSEs) like Li6.4La3Zr1.4Ta0.6O12 (LLZTO). However, the trade-off between solid-solid contact and chemical stability leads to a poor positive electrode|electrolyte interface and cycle performance. In this study, we achieve thermodynamic compatibility and adequate physical contact between high-entropy cationic disordered rock salt positive electrodes (HE-DRXs) and LLZTO through ultrafast high-temperature sintering (UHS). This approach constructs a highly stable positive electrode|electrolyte interface, reducing the interface resistance to 31.6 Ω·cm2 at 25 °C, making a 700 times reduction compared to the LiCoO2 | LLZTO interface. Moreover, the conformal and tight HE-DRX | LLZTO solid-state interface avoids the transition metal migration issue observed with HE-DRX in liquid electrolytes. At 150 °C, HE-DRXs in ASSLBs (Li|LLZTO | HE-DRXs) exhibit an average specific capacity of 239.7 ± 2 mAh/g at 25 mA/g, with a capacity retention of 95% after 100 cycles relative to the initial cycle-a stark contrast to the 76% retention after 20 cycles at 25 °C in conventional liquid batteries. Our strategy, which considers the principles of thermodynamics and kinetics, may open avenues for tackling the positive electrode|electrolyte interface issue in ASSLBs based on garnet-type SSEs.
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
北极星发布了新的文献求助10
刚刚
misa完成签到 ,获得积分10
1秒前
充电宝应助欢喜代桃采纳,获得10
1秒前
tan完成签到,获得积分10
1秒前
会发光的星星完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
是但求其爱完成签到,获得积分10
2秒前
王一二完成签到 ,获得积分10
2秒前
yfc发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
lin发布了新的文献求助10
3秒前
图图完成签到 ,获得积分10
3秒前
所所应助孟先生的小混蛋采纳,获得10
4秒前
遇见七月应助根根采纳,获得10
4秒前
4秒前
爱吃的月半猫完成签到,获得积分10
5秒前
wanci应助普鲁卡因采纳,获得10
5秒前
KLAY完成签到,获得积分10
5秒前
飞鱼完成签到,获得积分10
5秒前
脑洞疼应助开心的瘦子采纳,获得10
5秒前
滔滔江水完成签到,获得积分10
6秒前
洛玥完成签到 ,获得积分10
7秒前
CodeCraft应助yfc采纳,获得10
7秒前
cdercder应助Yoeyvol采纳,获得10
7秒前
纸芯发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
桐桐应助1111111采纳,获得10
8秒前
共享精神应助专注的晓丝采纳,获得10
8秒前
lixiangyi1完成签到,获得积分10
8秒前
molihuakai应助落寞语兰采纳,获得10
9秒前
情怀应助影子采纳,获得10
9秒前
9秒前
裕溪发布了新的文献求助10
9秒前
缓慢冷风完成签到,获得积分10
9秒前
小程同学完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
11秒前
orixero应助文艺的冬卉采纳,获得10
11秒前
zyy0226发布了新的文献求助10
11秒前
小团子发布了新的文献求助20
11秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
48V Low-voltage Power Distribution Network (PDN) Architecture Industry Report, 2024 800
ズームレンズの光学設計に関する研究 800
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
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 7298998
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8917559
关于积分的说明 18883630
捐赠科研通 6964075
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3210788
关于科研通互助平台的介绍 2380130
邀请新用户注册赠送积分活动 2187340