AEM: 室温β“-氧化铝陶瓷介导金属Na的沉积—快充全固态电池的新选择！
北2北
使用碱金属负极的全固态电池有望实现超高的电池能量密度。然而，碱金属负极上枝晶的生长限制了固态电解质中的最大沉积电流密度，因而也就限制了快充固态电池的发展。之前的研究表明，最大沉积电流密度与固态电解质和金属负极之间的界面阻抗有关。Na-β“-氧化铝陶瓷由于具有高离子电导、低电子电导以及与金属钠至今的稳定性等优势而被视为是室温固态电解质的理想选择。在本文中，瑞士联邦材料科学实验室的Corsin Battaglia等发现将Na-β“-氧化铝陶瓷在氩气中进行热处理能够使其室温下界面阻抗降至10Ω/cm2以下且电流密度提升至12mA/cm2。在相同的条件下，该电流密度比在常规石榴石型LLZO电解质中测得的电流密度高10倍。研究人员利用X射线光电子能谱等手段证明提升沉积电流密度的关键在于消除电解质与金属钠界面上的羟基官能团以及碳污染。研究人员还探究了不同温度下使用两种固态电解质进行的沉积-剥离行为来确认反应动力学在该过程中所扮演的角色。该工作为快充固态钠电池的发展开辟了新的道路。
Marie-Claude Bay, Corsin Battaglia et al, Sodium Plating from Na‐β″‐Alumina Ceramics at Room Temperature, Paving the Way for Fast‐Charging All‐Solid‐State Batteries, Advanced Energy Materials, 2019
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/aenm.201902899?af=R
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