Nat Commun：通过钾离子取代阳离子簇提高反钙钛矿固体电解质的锂离子电导率

Nanoyu

2023-10-26

具有高离子电导率的固态电解质对于全固态锂电池的发展至关重要，并且固态电解质的离子电导率和底层晶格结构之间存在很强的相关性。

在这里，北京大学邹如强教授，华南理工大学Songbai Han报道了一种在反钙钛矿固态电解质（Li₂OH）_0.99K_0.01Cl中用钾离子取代[Li₂OH]⁺簇的晶格操纵方法，这导致离子电导率显着增加（4.5×10−3mScm−1、25℃）。

文章要点

1）机理分析表明，晶格操纵方法导致反钙钛矿立方相的稳定和晶格收缩，并引起锂离子传输轨迹和迁移势垒的显着变化。

2）此外，采用(Li₂OH)_0.99K_0.01Cl电解质的Li||LiFePO₄全固态电池（LiFePO₄过量Li且负载量为1.78 mg cm⁻²）在第150次循环时的比容量为116.4 mAh g⁻¹，在80 mA g^-1和120°C下容量保持率为96.1%，表明反钙钛矿电解质在全固态锂电池中的潜在应用前景。

参考文献

Gao, L., Zhang, X., Zhu, J. et al. Boosting lithium ion conductivity of antiperovskite solid electrolyte by potassium ions substitution for cation clusters. Nat Commun 14, 6807 (2023).

DOI：10.1038/s41467-023-42385-1

https://doi.org/10.1038/s41467-023-42385-1