Binary anion and cation co-doping enhance sulfide solid electrolyte performance for all-solid-state lithium batteries

电解质 硫化物 电化学 离子电导率 材料科学 法拉第效率 电化学窗口 氧化物 无机化学 快离子导体 兴奋剂 锂(药物) 电导率 化学工程 化学 电极 物理化学 冶金 医学 光电子学 工程类 内分泌学
作者
Cheng Li,Yuqi Wu,Zhongwei Lv,Jinxue Peng,Jun Li,Xuefan Zheng,Yongmin Wu,Weiping Tang,Zhengliang Gong,Yong Yang
出处
期刊:Energy materials [OAE Publishing Inc.]
卷期号:4 (1)
标识
DOI:10.20517/energymater.2023.78
摘要

Sulfide solid electrolytes are regarded as a pivotal component for all-solid-state lithium batteries (ASSLBs) due to their inherent advantages, such as high ionic conductivity and favorable mechanical properties. However, persistent challenges related to electrochemical stability and interfacial compatibility have remained significant hurdles in their practical application. To address these issues, we propose an anion-cation co-doping strategy for the optimization of Li7P3S11 (LPS) through chemical bonding and structural modifications. The co‐doping effects on the structural and electrochemical properties of SiO2-, GeO2-, and SnO2-doped sulfide electrolytes were systematically investigated. Cations are found to preferentially substitute the P5+ of the P2S74- unit within the LPS matrix, thereby expanding the Li+ diffusion pathways and introducing lithium defects to facilitate ion conduction. Concurrently, oxygen ions partially substitute sulfur ions, leading to improved electrochemical stability and enhanced interfacial performance of the sulfide electrolyte. The synergistic effects resulting from the incorporation of oxides yield several advantages, including superior ionic conductivity, enhanced interfacial stability, and effective suppression of lithium dendrite formation. Consequently, the application of oxide-doped sulfide solid electrolytes in ASSLBs yields promising electrochemical performances. The cells with doped-electrolytes exhibit higher initial coulombic efficiency, superior rate capability, and cycling stability when compared to the pristine LPS. Overall, this research highlights the potential of oxide-doped sulfide solid electrolytes in the development of advanced ASSLBs.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
小屁孩完成签到,获得积分0
刚刚
潘fujun完成签到 ,获得积分10
4秒前
居无何完成签到 ,获得积分10
4秒前
starleo完成签到,获得积分10
5秒前
大山完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
ll发布了新的文献求助10
7秒前
guoxihan完成签到,获得积分10
8秒前
orange完成签到 ,获得积分10
9秒前
hxyhxy完成签到 ,获得积分10
9秒前
萝卜丁完成签到 ,获得积分10
13秒前
Iris完成签到,获得积分10
19秒前
无语大王完成签到,获得积分10
21秒前
23秒前
24秒前
btcat完成签到,获得积分10
25秒前
benben应助chuanyu采纳,获得10
31秒前
共享精神应助yyy采纳,获得10
33秒前
Snow完成签到 ,获得积分10
34秒前
37秒前
张立佳完成签到 ,获得积分10
37秒前
sherryyijia完成签到 ,获得积分10
42秒前
赧赧完成签到 ,获得积分10
43秒前
我说苏卡你说不列完成签到,获得积分10
45秒前
spp完成签到 ,获得积分10
45秒前
星辰完成签到 ,获得积分10
49秒前
cocopepsi完成签到,获得积分10
54秒前
缓慢雅青完成签到 ,获得积分10
56秒前
sixteen1616发布了新的文献求助10
59秒前
gu完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
ErinZhao完成签到 ,获得积分10
1分钟前
钱多多完成签到,获得积分10
1分钟前
鸣鸣完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
张困困发布了新的文献求助10
1分钟前
合适的孤丝完成签到 ,获得积分10
1分钟前
关中人完成签到,获得积分10
1分钟前
刺猬完成签到,获得积分10
1分钟前
Jack完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Sport in der Antike 800
De arte gymnastica. The art of gymnastics 600
Berns Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
Stephen R. Mackinnon - Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary (2023) 500
Sport in der Antike Hardcover – March 1, 2015 500
Psychological Warfare Operations at Lower Echelons in the Eighth Army, July 1952 – July 1953 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2425300
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2112463
关于积分的说明 5350561
捐赠科研通 1840453
什么是DOI,文献DOI怎么找? 915913
版权声明 561327
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 489899