Pauling's Rules Guided Design of High‐Entropy Sulfide Solid‐State Electrolyte with High Ionic Conductivity and Stability

电解质 离子电导率 硫化物 电导率 离子键合 材料科学 化学工程 固态 快离子导体 热力学 无机化学 纳米技术 离子 物理化学 化学 电极 冶金 物理 有机化学 工程类
作者
Changyu Yan,Mengqing Xu,Boxu Dong,Shujing Liu,Xing Chen,Cheng Yang,Yong Liu,Chaoyu Song,Ziyu Zhao,Wenrui Zhang,Jiantao Zai,Xuefeng Qian
出处
期刊:Small [Wiley]
卷期号:21 (39): e08171-e08171 被引量:5
标识
DOI:10.1002/smll.202508171
摘要

Abstract All‐solid‐state lithium batteries (ASSLBs) represent a promising next‐generation energy storage technology. While sulfide‐based solid‐state electrolytes (SSEs) offer high ionic conductivity, their practical application is hindered by inherent instability issues. To further enhance the performance, Pauling's rules are considered. Verified by theoretical calculations, sulfide SSE Li 3.45 (Sn 0.2 Si 0.8 ) 0.45 P 0.55 S 3.65 O 0.35 (LSnSiPSO) is designed through entropy engineering. The highly disordered configuration arising from multi‐ion synergy endows LSnSiPSO with an ionic conductivity of 7.14 mS cm −1 . Besides the entropy strategy, the effect of ion radius matching can stabilize the coordination environment and polyhedral connectivity and endow the material with remarkable air stability. Exposed to a simulated dry room environment (−30 °C dew point) for ≈100 h, LSnSiPSO retains 80% of its initial conductivity, significantly outperforming Li 6 PS 5 Cl (70% reduction) and Li 10 GeP 2 S 12 (40% reduction). Even after 1‐h air exposure, LSnSiPSO remains an ionic conductivity of 0.15 mS cm −1 . The LSnSiPSO‐based ASSLBs exhibit initial specific capacity of 143.8 mAh g −1 with 80% capacity retention over 100 cycles. This work establishes a high‐entropy strategy, guided by fundamental principles, to achieve sulfide SSEs with high ionic conductivity and stability, demonstrating the significant practical potential of LSnSiPSO for sulfide‐based 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
打打应助Lxx采纳,获得10
刚刚
刚刚
1秒前
隐形曼青应助糖糖采纳,获得10
1秒前
2秒前
凌轩发布了新的文献求助10
2秒前
tzrtwh发布了新的文献求助10
2秒前
thanhmanhp发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
绿鹅完成签到,获得积分10
3秒前
小球奶糖完成签到,获得积分20
3秒前
健忘的奇异果完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
yuki完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
踏雪飞鸿发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
9秒前
9秒前
cc发布了新的文献求助10
9秒前
欧no完成签到,获得积分10
9秒前
小球奶糖发布了新的文献求助10
10秒前
Lifel发布了新的文献求助10
10秒前
1941667281完成签到 ,获得积分20
10秒前
李爱国应助bingo0913采纳,获得10
11秒前
12秒前
Lxx发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
tata0215完成签到 ,获得积分10
13秒前
雷钦顺完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
yukke完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
15秒前
16秒前
海浪发布了新的文献求助10
16秒前
科研通AI6.2应助tz采纳,获得10
16秒前
piu不吃葡萄给piu不吃葡萄的求助进行了留言
16秒前
鲤鱼幻香完成签到,获得积分20
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
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
CLSI VET01S-2024 Performance Standards for Antimicrobial Disk and Dilution Susceptibility Tests for Bacteria Isolated From Animals (7th Ed) 500
A Case Study on Hotels as Noncongregate Emergency Living Accommodations for Returning Citizens 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 化学工程 工程类 有机化学 物理 复合材料 生物化学 内科学 细胞生物学 基因 遗传学 免疫学 冶金 光电子学 癌症研究
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7764909
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9309204
关于积分的说明 20309770
捐赠科研通 7349709
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3314698
关于科研通互助平台的介绍 2464040
邀请新用户注册赠送积分活动 2329024