采用新型硼氢化物硫银锗矿电解质在室温下工作的固态锂离子电池
应用物理
2020-09-14 v1 材料科学
摘要
利用一类新型的 (BH4)- 取代硫银锗矿 Li6PS5Z0.83(BH4)0.17（Z = Cl, I）固体电解质，开发了在室温下工作的锂金属固态电池。电池由改性硫银锗矿与 In-Li 负极及两类正极组合而成：一种氧化物 LixMO2（M = 1/3Ni、1/3Mn、1/3Co，即所谓 NMC）与二硫化钛 TiS2。通过恒电流循环与交流（AC）电化学阻抗测量评估了电池性能。两种正极均观察到可逆容量，至少数十次循环。然而，高压氧化物正极电池比硫化物正极显示出更低的可逆容量与更大的循环衰减。AC 阻抗测量揭示氧化物正极侧界面电阻增加导致了容量衰减。该电阻归因于 NMC 固有的低导电性以及氧化物材料与硫银锗矿电解质间的界面反应。相反，TiS2 电池循环过程中低的界面电阻证明该活性材料与取代硫银锗矿间更好的化学相容性，使得正极材料可完整循环，达到 240 mAhg-1，至少 35 次循环且库仑效率高于 97%。
引用
@article{arxiv.2009.04779,
title = {Solid-state Li-ion batteries operating at room temperature using new borohydride argyrodite electrolytes},
author = {Anh Ha Dao and Pedro López-Aranguren and Junxian Zhang and Fermín Cuevas and Michel Latroche},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.04779},
year = {2020}
}