Insights on the Properties of the O-Doped Argyrodite Sulfide Solid Electrolytes (Li6PS5–xClOx, x=0–1)

材料科学 电解质 离子电导率 硫化物 快离子导体 电导率 兴奋剂 相(物质) 分析化学(期刊) 无机化学 物理化学 冶金 电极 化学 光电子学 有机化学 色谱法
作者
Zhen Sun,Yanqing Lai,Na Lv,Yaqi Hu,Bingqin Li,Liangxing Jiang,Jiong Wang,Shuo Yin,Kui Li,Fangyang Liu
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:13 (46): 54924-54935 被引量:31
标识
DOI:10.1021/acsami.1c14573
摘要

Argyrodite sulfide solid electrolytes, such as Li6PS5Cl (LPSC), have received much attention due to their high ionic conductivity (>1 mS cm-1) and success in all-solid-state batteries (long cycle performance, high energy density, etc.). Numerous efforts are spent on modifying the properties of the electrolyte itself. Here, we combine first-principles calculations with experiments to investigate O-doped argyrodite sulfide solid electrolytes (Li6PS5-xClOx,x = 0-1). It is found that Li6PS4.75ClO0.25 (LPSCO0.25) with x = 0.25 and cubic phase (F4̅3 m) shows the highest ion conductivity of 4.7 mS cm-1 (cold-pressed), higher than that of undoped Li6PS5Cl (4.2 mS cm-1). The bare LiCoO2/LPSCO0.25/Li-In all-solid-state battery exhibits an initial capacity of 131 mA h g-1 at 0.1 C and satisfactory cycling stability with 86% capacity retention after 250 cycles to the 4th cycle at 0.3 C under 25 °C. In addition, the NCM811/LPSCO0.25/Li-In cell is assembled using bare LiNi0.83Co0.06Mn0.11O2 cathode and shows an initial discharge capacity of 181 mA h g-1 at 0.1 C and 160 mA h g-1 at 0.3 C. The doping of oxygen-forming Li6PS5-xClOx also improves the stability to Li metal, proven by cyclic voltammetry and powder X-ray diffraction tests. The calculation results for the band structure reveals that LPSC has the lowest unoccupied molecular orbital than LPSCO0.25, further confirming the above conclusion.
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
4秒前
wangwangdui发布了新的文献求助10
5秒前
leo完成签到 ,获得积分10
6秒前
Bottle完成签到,获得积分10
7秒前
Orange应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
7秒前
8秒前
AlinaG应助科研路漫漫采纳,获得10
9秒前
筱理发布了新的文献求助10
9秒前
9秒前
10秒前
12345完成签到,获得积分10
10秒前
12秒前
淡淡日记本完成签到,获得积分10
12秒前
15秒前
xiangxixi发布了新的文献求助10
15秒前
shuang0116发布了新的文献求助10
18秒前
18秒前
19秒前
领导范儿应助漂亮灯泡采纳,获得10
19秒前
Anthocyanidin完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
ggboy完成签到,获得积分10
23秒前
27秒前
27秒前
28秒前
30秒前
Mike001发布了新的文献求助10
30秒前
CAST1347完成签到,获得积分10
30秒前
31秒前
Mike001发布了新的文献求助10
31秒前
WANGSF发布了新的文献求助10
32秒前
32秒前
Mike001发布了新的文献求助10
33秒前
33秒前
Mike001发布了新的文献求助10
34秒前
Mike001发布了新的文献求助10
35秒前
36秒前
Mike001发布了新的文献求助10
37秒前
zzzyt发布了新的文献求助10
37秒前
高分求助中
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 900
Gymnastik für die Jugend 600
Chinese-English Translation Lexicon Version 3.0 500
Electronic Structure Calculations and Structure-Property Relationships on Aromatic Nitro Compounds 500
マンネンタケ科植物由来メロテルペノイド類の網羅的全合成/Collective Synthesis of Meroterpenoids Derived from Ganoderma Family 500
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 440
Plesiosaur extinction cycles; events that mark the beginning, middle and end of the Cretaceous 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 2385325
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2091954
关于积分的说明 5261925
捐赠科研通 1819020
什么是DOI,文献DOI怎么找? 907184
版权声明 559114
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 484619