Understanding the Carbon Additive/Sulfide Solid Electrolyte Interface in Nickel-Rich Cathode Composites and Prioritizing the Corresponding Interplay between the Electrical and Ionic Conductive Networks to Enhance All-Solid-State-Battery Rate Capability

材料科学 电解质 硫化物 导电体 阴极 电池(电) 化学工程 碳纤维 硫化镍 固态 离子键合 快离子导体 复合材料 纳米技术 离子 冶金 电极 工程物理 电气工程 化学 物理化学 功率(物理) 工程类 复合数 量子力学 物理
作者
Kashif Saleem Saqib,Tom James Embleton,Jae Hong Choi,Sung-Jae Won,Jahanzaib Ali,Kyungmok Ko,Sumyeong Choi,Mi-Na Jo,Sung-Woo Park,Joohyuk Park,Watchareeya Kaveevivitchai,Yoonkook Son,Woo‐Jae Lee,Pilgun Oh
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:16 (36): 47551-47562 被引量:9
标识
DOI:10.1021/acsami.4c08670
摘要

All-solid-state lithium batteries, including sulfide electrolytes and nickel-rich layered oxide cathode materials, promise safer electrochemical energy storage with high gravimetric and volumetric densities. However, the poor electrical conductivity of the active material results in the requirement for additional conducive additives, which tend to react negatively with the sulfide electrolyte. The fundamental scientific principle uncovered through this work is simple and suggests that the electrical network benefits associated with the introduction of short-length carbons will eventually be overpowered by the increase in bulk resistance associated with their instability in the sulfide electrolyte. However, applying just the right amount of short carbon fibres minimizes degradation of the sulfide solid electrolyte and maximizes the electron movement. Therefore, we propose the application of a low-weight-percent carbon nanotubes (CNTs) coating on the nickel-rich cathode LiNi0.8Co0.1Mn0.1O2 (NCM811) along with large-aspect-ratio carbon nanofibers (CNFs) as the primary conductive additive. When only 0.3 wt % CNTs was utilized with 4.7 wt % CNFs, an initial Coulombic efficiency of 83.55% at 0.05C and a notably excellent capacity retention of 90.1% over 50 cycles at 0.5C were achieved along with a low ionic resistance. This work helps to confirm the validity of applying short carbon pathways in sulfide-electrolyte-based cathode composites and proposes their combination with a larger primary carbon additive as a solution to the ongoing all-solid-state battery rate and instability issues.
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
小彬完成签到,获得积分10
刚刚
听蝉发布了新的文献求助10
刚刚
乐观道之完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
1秒前
dqefq完成签到,获得积分10
2秒前
正派小面包完成签到,获得积分10
2秒前
梨里发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
Belinda完成签到 ,获得积分10
3秒前
SI发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
???完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
4秒前
Zzzzz发布了新的文献求助10
5秒前
龙江游侠完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
Ashley发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
科研通AI5应助chhe采纳,获得10
7秒前
贵贵发布了新的文献求助10
7秒前
康康发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
斯文可仁发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
10秒前
自觉南风发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
11秒前
可爱的函函应助Lio采纳,获得10
11秒前
Betty给Betty的求助进行了留言
12秒前
刘杜鑫发布了新的文献求助10
12秒前
子焱发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
Owen应助仙笛童神采纳,获得10
12秒前
chy发布了新的文献求助10
12秒前
共享精神应助Ashley采纳,获得10
13秒前
传奇3应助梨里采纳,获得10
13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
Разработка технологических основ обеспечения качества сборки высокоточных узлов газотурбинных двигателей,2000 1000
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 510
碳捕捉技术能效评价方法 500
Optimization and Learning via Stochastic Gradient Search 500
Nuclear Fuel Behaviour under RIA Conditions 500
Why America Can't Retrench (And How it Might) 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 催化作用 遗传学 冶金 电极 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4690097
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4062184
关于积分的说明 12560093
捐赠科研通 3759868
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2076533
邀请新用户注册赠送积分活动 1105227
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 983981