High‐Capacity, Long‐Life Iron Fluoride All‐Solid‐State Lithium Battery with Sulfide Solid Electrolyte

材料科学 阴极 电解质 氟化锂 电化学 电池(电) 氟化物 锂(药物) 硫化物 循环伏安法 化学工程 介电谱 无机化学 电极 冶金 化学 物理化学 功率(物理) 内分泌学 工程类 物理 医学 量子力学
作者
Jian Peng,Xue Wang,Hong Li,Liquan Chen,Fan Wu
出处
期刊:Advanced Energy Materials [Wiley]
卷期号:13 (23) 被引量:37
标识
DOI:10.1002/aenm.202300706
摘要

Abstract Metal fluoride–lithium batteries with potentially high‐energy densities are regarded as promising candidates for next‐generation low‐cost rechargeable batteries. However, liquid‐electrolyte metal fluoride–lithium batteries suffer from sluggish reaction kinetics, high voltage hysteresis due to side reactions, poor rate capability, and rapid capacity drop during cycling. Moreover, the research on sulfide all‐solid‐state batteries (ASSBs) with metal fluoride cathode is still lacking. Herein, four kinds of iron fluoride materials are applied to the sulfide all‐solid‐state lithium battery system for the first time to investigate the best cathode and corresponding methods. Electrochemical tests showed the cycling performance at different current densities (0.1, 0.3, and 1 C) and rate performance of the four cathodes with the following rules: FeF 3 ‐HT > FeF 3 ‐RT > FeF 3 ·0.33H 2 O > FeF 3 ·3H 2 O. The reversible capacities of FeF 3 ‐HT AASB are 519.9 mAh g −1 after 120 cycles at 0.3C and still maintains 340.7 mAh g −1 after 400 cycles even at a high rate of 1 C. In addition, electro impedence spectroscopy and cyclic voltammetry tests of the above four cathodes show that different contents of crystal water, morphologies, and particle sizes have a great influence on the lithium storage mechanism of cathode. Moreover, the reason for the FeF 3 ‐HT cathode's superior specific capacity and rate performance compared with other cathodes at high current densities is revealed, according to cyclic voltammogram tests under different scan rates. The cause is that FeF 3 ‐HT has the highest proportion of the contribution capacity of the cathode surface control process. The above research opens up a new avenue for FeF 3 ‐HT, FeF 3 ‐RT, FeF 3 ·0.33H 2 O, and FeF 3 ·3H 2 O cathodes in sulfide ASSBs.
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
刚刚
2秒前
咎淇完成签到,获得积分10
3秒前
悦耳羊发布了新的文献求助10
5秒前
长安完成签到,获得积分10
5秒前
huntme完成签到,获得积分10
5秒前
liu完成签到 ,获得积分10
7秒前
ye完成签到 ,获得积分10
9秒前
ysww完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
尼古拉耶维奇完成签到,获得积分10
10秒前
liuxinyi010完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
user_huang完成签到,获得积分10
14秒前
浮生丶丝雨完成签到,获得积分10
14秒前
潇洒莞完成签到,获得积分10
15秒前
爱逛动物园完成签到,获得积分10
15秒前
世上僅有的榮光之路完成签到,获得积分0
15秒前
Camellia完成签到,获得积分10
16秒前
Wangwf完成签到,获得积分10
18秒前
邵翎365完成签到,获得积分10
18秒前
yuZzzz完成签到 ,获得积分10
18秒前
木吉完成签到 ,获得积分10
20秒前
Xcd完成签到 ,获得积分10
20秒前
像鱼完成签到,获得积分10
21秒前
浮浮世世发布了新的文献求助10
22秒前
帅仁123完成签到,获得积分20
22秒前
25秒前
柒柒球完成签到 ,获得积分10
26秒前
jiao完成签到,获得积分10
28秒前
郭逍遥完成签到,获得积分10
28秒前
MOMO完成签到,获得积分10
30秒前
美好灵寒完成签到 ,获得积分0
31秒前
小马甲应助WENc采纳,获得10
32秒前
Lucas应助悦耳羊采纳,获得10
34秒前
加了醋的豆浆完成签到,获得积分10
35秒前
38秒前
冰冰完成签到,获得积分10
38秒前
cis2014完成签到,获得积分10
38秒前
化学民工完成签到 ,获得积分10
38秒前
高分求助中
Principles of Economics, 11th Edition 10000
Prescott's Microbiology: 2026 Release ISE 10000
University Physics with Modern Physics, 16th edition 10000
(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
Cronologia da história de Macau 5000
Environmental Leverage in Times of Climate Crisis: Product Standards, Carbon Border Measures and Preferential Trade Agreements 1000
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 1000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7166743
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8809249
关于积分的说明 18612257
捐赠科研通 6777631
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3165775
关于科研通互助平台的介绍 2305699
邀请新用户注册赠送积分活动 2140465