AEM:碱性环境下磷酸盐基Li-NASICON导体的降解机理

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LiTixGe2-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PO43-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。
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
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