独立支撑 LiPON：从基础研究到零外压下均匀致密锂金属沉积
材料科学
2023-04-13 v2
摘要
磷氧氮化锂（LiPON）是一种众所周知的非晶薄膜固态电解质，在过去三十年中被广泛研究。尽管有望与锂金属负极和各种正极材料配对，刚性衬底的存在以及 LiPON 独特的非晶、空气敏感特性为全面理解其本征性质以用于未来开发和应用设置了限制。本工作展示了一种将 LiPON 合成为独立支撑形式的方法，其表现出显著的柔韧性和约 33 GPa 的杨氏模量。利用此类独立支撑 LiPON（FS-LiPON）可获得具有空前高信噪比的固态核磁共振（ss-NMR）和差示扫描量热法（DSC）结果，定量揭示了 Li-LiPON 界面键合环境以及 LiPON 明确的玻璃化转变温度。结合界面应力与籽晶层，FS-LiPON 在无外部压力辅助下实现了均匀且完全致密的锂金属沉积。这种 FS-LiPON 薄膜为 LiPON 材料及相关界面的基础研究提供了新机遇，并为块体固态电池中的界面工程提供了视角。
引用
@article{arxiv.2208.04402,
title = {Freestanding LiPON: from Fundamental Study to Uniformly Dense Li Metal Deposition Under Zero External Pressure},
author = {Diyi Cheng and Thomas Wynn and Bingyu Lu and Maxwell Marple and Bing Han and Ryosuke Shimizu and Bhagath Sreenarayanan and Jeffery Bickel and Peter Hosemann and Yangyuchen Yang and Han Nguyen and Weikang Li and Guomin Zhu and Minghao Zhang and Ying Shirley Meng},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.04402},
year = {2023}
}