Cold Sintering Halide-in-Oxide Composite Solid-State Electrolytes with Enhanced Ionic Conductivity

材料科学 离子电导率 电解质 陶瓷 氧化物 烧结 复合数 电导率 卤化物 电化学 离子键合 化学工程 复合材料 无机化学 离子 电极 冶金 物理化学 化学 有机化学 工程类
作者
Bo Nie,Ta‐Wei Wang,Seok Woo Lee,Hongtao Sun
出处
期刊:ACS Applied Materials & Interfaces [American Chemical Society]
卷期号:16 (49): 67635-67641 被引量:8
标识
DOI:10.1021/acsami.4c13031
摘要

All-solid-state batteries (ASSBs) have attracted increasing attention for next-generation electrochemical energy storage due to their high energy density and enhanced safety, achieved through the use of nonflammable solid-state electrolytes (SSEs). Oxide-based SSEs, such as Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3 (LATP), are notable for their high ionic conductivity and excellent chemical and electrochemical oxidation stability. Nevertheless, their brittle mechanical properties and poor interface contact with electrode materials necessitate high-temperature and long-duration sintering or postcalcination processes, limiting their processability for real-world applications. Additionally, the formation of secondary phases can detrimentally affect the ionic conductivity of LATP electrolytes. Emerging halide-based SSEs offer reliable deformation for practical processing while maintaining high ionic conductivity. In this work, we report a transient liquid-assisted cold sintering process to integrate oxide-based LATP as the matrix and halide-based Li3InCl6 as the conductive boundary phase into a halide-in-oxide ceramic composite electrolyte at a low processing temperature of 150 °C. This composite structure significantly reduces interface resistance, effectively addressing ion-transport depletion across the boundaries between LATP particles. Consequently, the cosintered LATP-Li3InCl6 composite SSE exhibits a high ionic conductivity of 1.4 × 10-4 S cm-1 at ambient temperature. Furthermore, the symmetric Li|LATP-Li3InCl6·nDMF|Li cell demonstrates stable stripping and plating processes for 1600 h at 55 °C (0.1 mA cm-2) and 1200 h at 100 °C (1 mA cm-2). This work represents the first demonstration of halide-oxide ceramic composite SSEs that combine the advantages of oxides and halides for high-performance SSBs.
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
haapy发布了新的文献求助10
1秒前
陶毅完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
李宝磊完成签到,获得积分10
1秒前
Lisiqi完成签到,获得积分10
2秒前
wu发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
Jasper应助蔡雨岑采纳,获得10
2秒前
2秒前
3秒前
4秒前
4秒前
orixero应助yy采纳,获得10
4秒前
磊大彪完成签到 ,获得积分10
6秒前
Hello应助猛发sci采纳,获得10
6秒前
6秒前
7秒前
佳佳应助zlll采纳,获得10
7秒前
学术垃圾发布了新的文献求助10
7秒前
yyy发布了新的文献求助10
8秒前
善学以致用应助无风采纳,获得10
8秒前
chinbaor完成签到,获得积分10
8秒前
xxxxxu发布了新的文献求助10
9秒前
damiao发布了新的文献求助10
9秒前
Orange应助kai采纳,获得10
9秒前
Yule发布了新的文献求助30
9秒前
9秒前
和谐的数据线完成签到,获得积分10
10秒前
10秒前
娜娜完成签到 ,获得积分10
10秒前
zg完成签到,获得积分10
10秒前
竹马追云完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
赘婿应助小w不熬夜采纳,获得10
12秒前
Tysonqu完成签到 ,获得积分10
12秒前
李李完成签到,获得积分10
13秒前
饱满冥茗完成签到,获得积分10
13秒前
ZeKaWang应助sfliufighting采纳,获得10
13秒前
在水一方应助自己采纳,获得10
14秒前
高贵的迎蕾完成签到,获得积分10
14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
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
化妆品原料学 1000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 1000
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
nephSAP® Nephrology Self-Assessment Program - Hypertension The American Society of Nephrology 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5630828
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4723716
关于积分的说明 14975757
捐赠科研通 4789049
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2557396
邀请新用户注册赠送积分活动 1518110
关于科研通互助平台的介绍 1478700