UCl3-Type Crystalline Oxychloride Electrolytes for All-Solid-State Lithium-Ion Batteries

化学 电解质 锂(药物) 离子电导率 结晶度 化学工程 电化学 快离子导体 电导率 离子 离子键合 无机化学 电极 结晶学 物理化学 有机化学 内分泌学 工程类 医学
作者
Junlong Yang,Shiwei Chen,Qiong Yuan,Guangsu Tan,Qinzhe Liu,Shaoyu Yang,Yi Deng,Yingbo Zhao,Wei Liu,Yi Yu,Yanming Cui,Jian Wang,Shou‐Hang Bo,Chao Xu
出处
期刊:Journal of the American Chemical Society [American Chemical Society]
标识
DOI:10.1021/jacs.5c11480
摘要

Halide solid-state electrolytes are promising for next-generation all-solid-state lithium-ion batteries due to their high ionic conductivity and wide electrochemical windows. While most research focuses on close-packed crystal structures, nonclose-packed frameworks─exemplified by UCl3-type structures─offer unique advantages in enhancing lithium-ion transport via reduced diffusion barriers. Here, we report a new family of UCl3-type crystalline oxychloride electrolytes, Li0.388+xLa0.475Ta0.238Cl3–xOx (0 ≤ x ≤ 0.388, LLTCO), synthesized via rapid high-energy shake milling. The material with an optimized composition (x = 0.15) exhibits high ionic conductivity above 2 mS cm–1 at 30 °C, oxidative stability exceeding 5 V vs Li/Li+, and excellent mechanical compressibility. Moreover, the LLTCO-based Li–Li symmetric cells show a long cycle life, indicating their strong capacity to suppress lithium dendrite formation. Spectroscopy analyses reveal the successful incorporation of oxygen, which preferentially substitutes Cl– around Ta5+ sites without compromising crystallinity, even at a high oxygen content. The oxygen incorporation further promotes the formation of Li environments with fast dynamics, accounting for the enhanced conductivity. All-solid-state batteries utilizing the optimized oxychloride electrolyte in conjunction with Ni-rich cathodes demonstrate enhanced reversible capacities compared to their undoped counterparts. This work highlights the benefits of nonclose-packed UCl3-type oxychloride electrolytes, offering new design strategies for high-performance 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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
weiwei1991完成签到,获得积分10
刚刚
小闫同学发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
2秒前
3秒前
迈克老狼发布了新的文献求助10
3秒前
gxq123发布了新的文献求助20
3秒前
4秒前
5秒前
黄奕发布了新的文献求助30
6秒前
6秒前
焦焦完成签到,获得积分10
6秒前
啊啦啦发布了新的文献求助10
7秒前
打打应助nancyrui采纳,获得10
8秒前
hubery发布了新的文献求助30
9秒前
9秒前
收集快乐发布了新的文献求助20
10秒前
研友_pnxBe8发布了新的文献求助10
10秒前
研友_VZG7GZ应助wang采纳,获得10
11秒前
12秒前
14秒前
开心荟发布了新的文献求助10
15秒前
昏睡的不凡完成签到,获得积分10
16秒前
lanjiu发布了新的文献求助10
16秒前
cjcai应助gxq123采纳,获得20
19秒前
碗碗发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
秀丽笑容发布了新的文献求助10
20秒前
西门追命完成签到,获得积分10
20秒前
hubery发布了新的文献求助30
21秒前
22秒前
Jasper应助xrl采纳,获得10
24秒前
夏翊发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
芝芝发布了新的文献求助10
27秒前
织梦的旅人完成签到,获得积分10
29秒前
云雾完成签到 ,获得积分10
32秒前
zhangweny发布了新的文献求助30
32秒前
JamesPei应助红花铁牛采纳,获得10
32秒前
33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
高温高圧下融剤法によるダイヤモンド単結晶の育成と不純物の評価 5000
Aircraft Engine Design, Third Edition 500
Neonatal and Pediatric ECMO Simulation Scenarios 500
苏州地下水中新污染物及其转化产物的非靶向筛查 500
Rapid Review of Electrodiagnostic and Neuromuscular Medicine: A Must-Have Reference for Neurologists and Physiatrists 500
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4736986
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4089435
关于积分的说明 12649707
捐赠科研通 3798553
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2097385
邀请新用户注册赠送积分活动 1123062
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 998486