AEM：碱性环境下磷酸盐基Li-NASICON导体的降解机理

NavyLIu

2024-11-13

NASICON型锂导体（Li-NASICON）因其在水中和环境空气中的稳定性，被视为固态锂空气电池应用的有效材料。然而，锂空气电池阴极中水的存在可以通过将放电产物从Li₂O₂改性为LiOH来诱导高碱性环境，这会降解阴极和隔膜材料。近日，加利福尼亚大学Gerbrand Ceder通过对不同x=0-2.0的LiTi_xGe_2-x（PO₄）₃（LTGP）系统进行实验研究，调查了Li-NASICON化学物质的碱性稳定性。

本文要点：

1)结果表明，LTGP在碱性环境中的不稳定性主要是由PO₄^3-基团的溶解引起的，这些基团随后以Li₃PO₄的形式沉淀。Ti的引入促进了表面富Ti化合物的形成，最终钝化了材料。

2) 因此，基于磷酸盐的Li-NASICON材料具有有限的碱性稳定性，这引发了人们对其在湿锂空气电池中可行性的担忧。

参考文献：

Benjamin X. Lam et.al Degradation Mechanism of Phosphate-Based Li-NASICON Conductors in Alkaline Environment Adv. Energy Mater. 2024

DOI: 10.1002/aenm.202403596

https://doi.org/10.1002/aenm.202403596