TaCl 5 -glassified Ultrafast Lithium Ion-conductive Halide Electrolytes for High-performance All-solid-state Lithium Batteries

化学 锂(药物) 卤化物 离子电导率 电解质 电化学 离子 快离子导体 离子键合 无机化学 电导率 阴极 电化学窗口 分析化学(期刊) 电极 有机化学 物理化学 医学 内分泌学
作者
Yoshitaka Ishiguro,Kenji Ueno,Sayaka Nishimura,Genshi Iida,Yasuo Igarashib
出处
期刊:Chemistry Letters [Oxford University Press]
卷期号:52 (4): 237-241 被引量:115
标识
DOI:10.1246/cl.220540
摘要

For all-solid-state batteries (ASSBs), high ionic conductivity of solid-state electrolyte (SSE) and its good physical contact with the cathode is vital to realize very efficient ion transport inside the cathode layer. In this work, our team introduce a halide glass lithium solid electrolyte LiTaCl6 with ultrahigh ionic conductivity over 10 mS/cm at 25 °C. It is interesting that TaCl5 is able to glassify many simple lithium salts (LiF, LiCl, LiBr, LiI, Li2O, LiOH, Li2O2 and Li2S) and results in a series of glass-phase super lithium-ion conductors \(\text{LiTaCl}_{5}\text{X}_{1/\text{n}}^{\text{n} - }\) (Xn− = F−, Cl−, Br−, I−, O2−, OH−, O2−, S2−) with high room-temperature ionic conductivities ranging from 4.37 to 10.95 mS/cm. Their properties of no grain boundary and fast lithium-ion transport enable ASSBs using a high nickel cathode (LiNi0.91Co0.06Mn0.03O2) with 98.3% capacity retention after long-term 2,000 cycles (4.3 V versus Li+/Li, 1.34 mAh/cm2, 2C rate). Most importantly, \(\text{LiTaCl}_{5}\text{X}_{1/\text{n}}^{\text{n} - }\)-based ASSBs have: 1. excellent electrochemical performance in an ASSB with ultra-high loading over 7 mAh/cm2, 2. ultra-high potential window up to 4.8 V and 92.81% capacity retention after 200 cycles. These results provide new insights in synthesizing halide-based glass SSE and suggest a new approach for realizing ASSB with high voltage and large loading. TaCl5-glassified halide electrolytes has high ionic conductivity over 10 mS/cm at room temperature and high stabiltiy to high nickel cathode, enabling excellent electrochemical performance in an ASSB with untra-high loading over 7 mAh/cm2, ultra-high potential window up to 4.8 V and 92.81% capacity retention after 200 cycles, exhibiting large potential to be used in high performance all-solid-state lithium 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
XL发布了新的文献求助10
1秒前
3秒前
3秒前
箜箜发布了新的文献求助10
3秒前
天天玩完成签到,获得积分10
4秒前
QWE关注了科研通微信公众号
4秒前
细心沧海发布了新的文献求助10
4秒前
烂漫觅夏完成签到,获得积分10
4秒前
yuko完成签到 ,获得积分10
5秒前
畅快芝麻完成签到,获得积分10
5秒前
万能图书馆的应助被知夏采纳,获得10
5秒前
方赫然发布了新的文献求助10
5秒前
gmjinfeng完成签到,获得积分0
5秒前
和谐的敏发布了新的文献求助10
6秒前
Lucas的应助被辣椒油想躺平采纳,获得10
6秒前
zhenyu发布了新的文献求助10
7秒前
Saturn完成签到,获得积分10
7秒前
Elmerm完成签到,获得积分10
7秒前
隐形曼青的应助被shshjzh采纳,获得10
8秒前
科研猛猛干完成签到 ,获得积分10
9秒前
bkagyin的应助被牛奶煮萝莉采纳,获得10
9秒前
9秒前
科研通AI6.4的应助被GSW采纳,获得10
9秒前
烂漫觅夏发布了新的文献求助10
10秒前
hhj完成签到,获得积分20
10秒前
10秒前
I Think完成签到,获得积分10
11秒前
yangy115完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
12秒前
13秒前
川悦完成签到 ,获得积分10
13秒前
Ji完成签到,获得积分10
13秒前
李书荣完成签到 ,获得积分10
14秒前
14秒前
14秒前
14秒前
Radarax发布了新的文献求助10
15秒前
陈宇华完成签到,获得积分10
17秒前
11完成签到,获得积分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
Nanocomposite Removal of Pesticides from Wastewater 2000
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 1000
Электротехническая система магнитожидкостной герметизации валов регулируемых электродвигателей 800
日本語と中国語及びチベット・ビルマ語の語源関連性に関する分析 800
Practical Manual of Forensic Psychophysiology: Methodology, Execution, and Fields of Application 800
Holistic Discourse Analysis, Second Edition by Robert E. Longacre 666
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 7946102
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9426849
关于积分的说明 20982266
捐赠科研通 7531080
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3368294
关于科研通互助平台的介绍 2504703
邀请新用户注册赠送积分活动 2400115