Nat Commun：用于长循环全固态锂电池的氯氧化物非晶固体电解质系列

Nanoyu

2023-06-26

固体电解质对于确保全固态电池提高安全性、长循环性和不同温度下的可行性至关重要。

在此，西安大略大学孙学良院士，Tsun-Kong Sham报道了一个新的非晶固体电解质系列，xLi₂O-MCl_y（M = Ta 或 Hf，0.8 ≤ x ≤ 2，y = 5 或 4）。

文章要点

1）xLi₂O-MCl_y非晶固体电解质在25℃下可以实现高达6.6×10−3S cm−1的理想离子电导率，这是所有报道的非晶固体电解质中最高值之一，可与流行的晶体电解质相媲美。

2）xLi₂O-MCl_y 无定形 SE 的混合阴离子结构模型已得到很好的建立，并与离子电导率相关。研究发现，xLi₂O-MCl_y非晶固体电解质中具有丰富末端氯的氧连接阴离子网络对于锂离子的快速传导起着重要作用。

3）更重要的是，使用非晶固体电解质的全固态电池在25℃和-10℃下均表现出优异的电化学性能。使用xLi₂O-TaCl₅非晶固体电解质的全固态电池在400 mA g⁻¹下可实现长循环寿命（充放电超过2400次），展示了氯氧化物非晶固体电解质的广阔应用前景。

参考文献

Zhang, S., Zhao, F., Chen, J. et al. A family of oxychloride amorphous solid electrolytes for long-cycling all-solid-state lithium batteries. Nat Commun 14, 3780 (2023).

DOI：10.1038/s41467-023-39197-8

https://doi.org/10.1038/s41467-023-39197-8